Modern Physics
Compton scattering at 90°
Baguhin ang θ — panoorin ang Δλ = λ_C(1 − cos θ) na lumalaki kasama ng anggulo.
Compton scattering at 90° — interactive na Modern Physics simulation. Baguhin ang θ — panoorin ang Δλ = λ_C(1 − cos θ) na lumalaki kasama ng anggulo. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Compton scattering
Baguhin ang θ — panoorin ang Δλ = λ_C(1 − cos θ) na lumalaki kasama ng anggulo.
Nagbabangga ang X-ray photon sa halos malayang electron na nakahimpil. Nawawalan ng enerhiya ang scattered photon at tumataas ang wavelength nito nang Δλ = (h/mₑc)(1 − cos θ). Sa θ = 90°, ang shift ay katumbas ng Compton wavelength na λ_C ≈ 2.43 pm. Iikot ang θ at panoorin ang dashed na scattered ray at Δλ readout na lumalaki kasama ng anggulo — tuwirang ebidensya na may dalang momentum ang mga photon.
- Δλ = λ_C(1−cos θ)
- Photon momentum
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang X-ray photon ay nagkakalat sa malayang electron. Bago ba ang wavelength ng scattered photon, at kung gayon, nakadepende ba sa scattering angle ang laki ng shift?
Mga hulang timbangin
- Pareho ang wavelength shift sa bawat anggulo.
- Oo — lumalaki ang wavelength shift kasama ng scattering angle, na umaabot sa max sa 180° (tuwid pabalik).
- Hindi nagbabago ang wavelength ng scattered photon (gaya ng klasikong wave scattering).
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Scattering angle θ (°)
Ang sinusukat mo:
- Wavelength shift Δλ (pm)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang compton-90 preset at pindutin ang I-reset. Ang incident X-ray wavelength ay 0.05 nm.
- I-enable ang wavelength-shift readout.
- Itakda ang scattering angle sa bawat trial at itala ang wavelength shift.
Governing equation
Compton Scattering Formula — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Ang photon na nagkakalat sa malayang electron ay umuusli sa mas mahabang wavelength nang Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ), na nakadepende lamang sa scattering angle θ — diretsang ebidensya na may dalang momentum na parang partikulo ang photon.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) gamit ang h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 3×10⁸ m/s. Ihambing sa table.
- Pansinin na hindi nakadepende sa incident wavelength ang Δλ — sa anggulo lamang. Ipaliwanag kung bakit pareho ang Compton shift kahit 0.05 nm o 0.5 nm ang papasok na X-ray.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang eksperimento ni Compton noong 1923 ay historikal na ebidensya na kumikilos ang liwanag na parang partikulo (photon) na may tiyak na momentum, hindi lang wave — walang wavelength shift ang predikto ng purong wave na larawan sa scattering. Ipaliwanag kung bakit imposible ipaliwanag nang klasikal ang shift na nakadepende sa anggulo.
- Ang constant na h/(m_ec) ≈ 2.43 pm ay tinatawag na Compton wavelength ng electron. Ipaliwanag kung bakit ito ang nagtatakda sa natural na sukat ng skala kung gaano kalaki ang maaaring umusli ang wavelength ng photon kapag nagkalat sa electron.
- 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
- Mabuhay sa Compton 90
- Piliin ang Compton setup
- Pindutin ang I-play
- Paglihis ng photon wavelength
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.