Compton Scattering: Wavelength Shift sa 90°

1 · Humula

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?

• 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).

2 · Mag-set Up

1. Buksan ang compton-90 preset at pindutin ang I-reset. Ang incident X-ray wavelength ay 0.05 nm.
2. I-enable ang wavelength-shift readout.
3. Itakda ang scattering angle sa bawat trial at itala ang wavelength shift.

3 · Mangulekta ng Data

I-plot ang Δλ (y-axis) laban sa (1 − cos θ) (x-axis) para sa tatlong trial. Tuwid ba sa pinagmulan?

4 · Mag-analisa

1. 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.
2. 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.

5 · Palawakin

1. 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.
2. 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.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment