Physique moderne
Diffusion Compton à 90°
Changez θ — observez Δλ = λ_C(1 − cos θ) augmenter avec l'angle.
Diffusion Compton à 90° — simulation interactive de Physique moderne. Changez θ — observez Δλ = λ_C(1 − cos θ) augmenter avec l'angle. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.
Diffusion Compton
changez θ : observez comment Δλ = λ_C(1 − cos θ) augmente avec l'angle.
Traduire l integralite du texte EN du detail (l actuel est un resume d une ligne).
- Diffusion Compton Δλ = λ_C(1−cos θ)
- Moment photonique
Résumé de l'investigation
Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire
Le brief reprend la page pré-rendue : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.
Question directrice
Un photon de rayons X est diffusé par un électron libre.
Prédictions à évaluer
- Le décalage de longueur d’onde est le même sous tous les angles.
- Oui - le décalage de longueur d'onde augmente avec l'angle de diffusion, atteignant son maximum à 180° (retour droit).
- La longueur d'onde du photon diffusé ne change pas (comme la diffusion d'onde classique).
Rôles des variables
Ce que vous définissez :
- Angle de diffusion θ (°)
Ce que vous mesurez :
- Décalage de longueur d'onde Δλ (pm)
Comment se déroule l'enquête
- Ouvrez le préréglage compton-90 et appuyez sur Réinitialiser. La longueur d’onde des rayons X incidents est 0.05 nm.
- Activez la lecture du décalage de longueur d’onde.
- Réglez l’angle de diffusion pour chaque essai et enregistrez le décalage de longueur d’onde.
Équation gouvernante
Formule de diffusion Compton — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Un photon diffusé sur un électron libre se déplace vers une longueur d'onde plus longue de Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ), en fonction uniquement de l'angle de diffusion θ — preuve directe que les photons transportent une impulsion comme des particules.
Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre
- Pour un essai, calculez Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) en utilisant h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 2.998×10⁸ m/s. Comparez avec le tableau.
- Remarquez que Δλ ne dépend pas du tout de la longueur d'onde incidente, mais uniquement de l'angle. Expliquez pourquoi le décalage Compton est le même, que le rayon X entrant soit 0.05 nm ou 0.5 nm.
Où cela apparaît au-delà du laboratoire
- L'expérience 1923 de Compton était une preuve historique que la lumière se comporte comme des particules (photons) avec une impulsion définie, et pas seulement comme des ondes - une image purement ondulatoire ne prédit aucun changement de longueur d'onde lors de la diffusion. Expliquez pourquoi un décalage DÉPENDANT de l’angle de diffusion aurait été impossible à expliquer classiquement.
- ...dans quelle mesure la longueur d'onde d'un photon peut être décalée lors de sa diffusion par un électron.
- 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
- Bienvenue dans Compton 90°
- Sélectionnez le montage de Compton
- Appuyez sur Lecture
- décalage de longueur d'onde du photon
- Ouvrez le panneau des Propriétés
- Bravo !
Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.
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