কম্পটন বিক্ষেপণ: একটি ক্ষীণ-কোণ তুলনা

1 · প্রত্যাশা করুন

ছোট বিক্ষেপণ কোণে একটি ফোটন ক্ষীণভাবে দিক বদলায়। কোণ শূন্যের দিকে গেলে কি তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণও নগণ্য ছোট হয়ে যায়?

• হ্যাঁ — θ → 0° হলে (1 − cos θ) → 0, তাই ক্ষীণভাবে বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ শূন্যে চলে যায়।
• ছোট কোণেও সরণ প্রায় ধ্রুব থাকে।
• ছোট কোণে সরণ বরং বড় হয়।

2 · প্রস্তুতি

1. compton-45 প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আপতিত X-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.08 nm; বিক্ষেপণ কোণ 45°-তে স্থির।
2. তরঙ্গদৈর্ঘ্য-সরণ রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য বিক্ষেপণ কোণ সেট করুন (ছোট কোণ) এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য বিক্ষেপণ কোণ θ (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে Δλ (y-অক্ষ) প্লট করুন।

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. একটি ট্রায়ালের জন্য Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন। θ কমার সাথে সরণ ছোট হয় — নিশ্চিত করুন।
2. ব্যাখ্যা করুন কেন প্রায়-অবিক্ষিপ্ত ফোটন (ছোট θ) ইলেকট্রনে খুব অল্প ভরবেগ স্থানান্তর করে, এবং তাই খুব অল্প শক্তি হারায় — তাই ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ।

5 · বিস্তার করুন

1. এই পরীক্ষণের আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (0.08 nm, compton-90-এর 0.05 nm থেকে ভিন্ন) বিপরীতে, যেকোনো নির্দিষ্ট কোণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ Δλ দুই পরীক্ষণে একই হতো। ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পটন সূত্রে সরণটি আসা ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর নির্ভর করে না।
2. খুব ছোট কোণে Δλ পরীক্ষাগারে মাপা কঠিন হয়ে পড়ে, (অনেক বড়) আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায়। ব্যাখ্যা করুন কেন কম্পটন বিক্ষেপণ পরীক্ষায় সাধারণত দৃশ্যমান আলোর বদলে ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের X-রশ্মি ব্যবহার করা হয়, যেখানে মূলতই ক্ষুদ্র পিকোমিটার-মাপের সরণ আরও কম লক্ষণীয় হতো।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান