আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান
90°-এ কম্পটন বিক্ষেপণ
θ পরিবর্তন করুন — Δλ = λ_C(1 − cos θ) কোণের সাথে বাড়তে দেখুন।
90°-এ কম্পটন বিক্ষেপণ — ইন্টারঅ্যাকটিভ আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান সিমুলেশন। θ পরিবর্তন করুন — Δλ = λ_C(1 − cos θ) কোণের সাথে বাড়তে দেখুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
কম্পটন বিক্ষেপণ
θ পরিবর্তন করুন — কোণের সাথে Δλ = λ_C(1 − cos θ) কীভাবে বাড়ে তা দেখুন।
একটি এক্স-রে ফোটন প্রায় মুক্ত স্থির ইলেকট্রনের সাথে সংঘর্ষ করে। বিক্ষিপ্ত ফোটন শক্তি হারায় এবং এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য Δλ = (h/mₑc)(1 − cos θ) দ্বারা বৃদ্ধি পায়। θ = 90°-এ স্থানান্তর কম্পটন তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ_C ≈ 2.43 pm-এর সমান হয়। θ ঘোরাও এবং দেখুন ড্যাশ করা বিক্ষিপ্ত রশ্মি এবং Δλ রিডআউট কোণের সাথে কীভাবে বাড়ে — ফোটন যে ভরবেগ বহন করে তার প্রত্যক্ষ প্রমাণ।
- Δλ = λ_C(1−cos θ)
- ফোটন ভরবেগ
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী পূর্বানুমান, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
একটি X-রশ্মি ফোটন একটি মুক্ত ইলেকট্রন থেকে বিক্ষিপ্ত হয়। বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কি বদলায়, আর বদলালে সরণের পরিমাণ কি বিক্ষেপণ কোণের ওপর নির্ভর করে?
যে পূর্বানুমানগুলো বিবেচনা করতে হবে
- প্রতিটি কোণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ একই।
- হ্যাঁ — তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ বিক্ষেপণ কোণের সাথে বাড়ে, 180°-তে (সোজা পিছনে) সর্বোচ্চ।
- বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায় না (ধ্রুপদী তরঙ্গ বিক্ষেপণের মতো)।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- বিক্ষেপণ কোণ θ (°)
আপনি যা মাপেন:
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ Δλ (pm)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- compton-90 প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আপতিত X-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.05 nm।
- তরঙ্গদৈর্ঘ্য-সরণ রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য বিক্ষেপণ কোণ সেট করুন এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
কম্পটন বিক্ষেপণ সূত্র — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
মুক্ত ইলেকট্রন থেকে বিক্ষিপ্ত ফোটন বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সরে যায় Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ) মাত্রায়, যা কেবল বিক্ষেপণ কোণ θ-এর উপর নির্ভর করে — ফোটন কণার মতো ভরবেগ বহন করে তার সরাসরি প্রমাণ।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 2.998×10⁸ m/s ব্যবহার করে Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- লক্ষ্য করুন Δλ আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর মোটেই নির্ভর করে না — কেবল কোণের ওপর। ব্যাখ্যা করুন কেন আসা X-রশ্মি 0.05 nm হোক বা 0.5 nm, কম্পটন সরণ একই থাকে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- কম্পটনের 1923 সালের পরীক্ষণ ছিল ঐতিহাসিক প্রমাণ যে আলো কেবল তরঙ্গ নয়, নির্দিষ্ট ভরবেগবিশিষ্ট কণা (ফোটন) হিসেবেও আচরণ করে — বিশুদ্ধ তরঙ্গ-চিত্র বিক্ষেপণে কোনো তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণই পূর্বানুমান করে না। ব্যাখ্যা করুন কেন বিচ্ছুরণ-কোণ-নির্ভর সরণ দেখা গেলে তা ধ্রুপদীভাবে ব্যাখ্যাতীত হতো।
- ধ্রুবক h/(m_ec) ≈ 2.43 pm-কে ইলেকট্রনের কম্পটন তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলা হয়। ব্যাখ্যা করুন কেন এটিই ইলেকট্রন থেকে বিক্ষিপ্ত হলে একটি ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যতটা সরতে পারে তার প্রাকৃতিক আকার-স্কেল নির্ধারণ করে।
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- কম্পটন 90-এ স্বাগতম
- কম্পটন সেটআপ নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য-সরণ
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- করে ফেললেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।