आधुनिक भौतिकी
90° पर कॉम्पटन प्रकीर्णन
θ बदलें — Δλ = λ_C(1 − cos θ) का कोण के साथ बढ़ना देखें।
90° पर कॉम्पटन प्रकीर्णन — इंटरैक्टिव आधुनिक भौतिकी सिमुलेशन। θ बदलें — Δλ = λ_C(1 − cos θ) का कोण के साथ बढ़ना देखें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
Compton प्रकीर्णन
θ बदलें — Δλ = λ_C(1 − cos θ) कोण के साथ बढ़ता देखें।
θ बदलें — Δλ = λ_C(1 − cos θ) कोण के साथ बढ़ता देखें।
- Δλ = λ_C(1−cos θ)
- फोटॉन संवेग
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
एक एक्स-रे फोटॉन एक मुक्त इलेक्ट्रॉन को बिखेरता है। क्या बिखरे हुए फोटॉन की तरंग दैर्ध्य बदलती है, और यदि हाँ, तो क्या बदलाव की मात्रा प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करती है?
तौलने की भविष्यवाणी
- प्रत्येक कोण पर तरंग दैर्ध्य बदलाव समान होता है।
- हाँ - तरंग दैर्ध्य बदलाव प्रकीर्णन कोण के साथ बढ़ता है, 180 ° (सीधे पीछे) पर अपनी अधिकतम सीमा तक पहुँच जाता है।
- बिखरे हुए फोटॉन की तरंग दैर्ध्य नहीं बदलती (शास्त्रीय तरंग प्रकीर्णन की तरह)।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- प्रकीर्णन कोण θ (°)
आप क्या मापते हैं:
- तरंग दैर्ध्य बदलाव Δλ (pm)
जाँच कैसे चलती है
- compton-90 प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। घटना एक्स-रे तरंग दैर्ध्य 0.05 एनएम है।
- wavelength-shift रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए प्रकीर्णन कोण सेट करें और तरंग दैर्ध्य बदलाव रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
कॉम्पटन स्कैटरिंग फॉर्मूला — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
मुक्त इलेक्ट्रॉन से बिखरने वाला एक फोटॉन Δλ = (h/m_ec)(1 द्वारा लंबी तरंग दैर्ध्य में स्थानांतरित हो जाता है - क्योंकि θ), केवल प्रकीर्णन कोण θ पर निर्भर करता है - प्रत्यक्ष प्रमाण है कि फोटॉन कणों की तरह गति ले जाते हैं।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 3×10⁸ m/s. का उपयोग करके Δλ = (h/(m_ec))(1 - cos θ) की गणना करें, तालिका से तुलना करें।
- ध्यान दें Δλ घटना तरंग दैर्ध्य पर बिल्कुल भी निर्भर नहीं करता है - केवल कोण पर। बताएं कि कॉम्पटन शिफ्ट समान क्यों है, चाहे आने वाली एक्स-रे 0.05 एनएम हो या 0.5 एनएम हो।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- कॉम्पटन का 1923 प्रयोग ऐतिहासिक साक्ष्य था कि प्रकाश निश्चित गति वाले कणों (फोटॉन) की तरह व्यवहार करता है, न कि केवल तरंगों की तरह - एक विशुद्ध तरंग चित्र बिखरने में किसी भी तरंग दैर्ध्य बदलाव की भविष्यवाणी नहीं करता है। बताएं कि तरंगदैर्घ्य-निर्भर बदलाव को शास्त्रीय रूप से समझाना असंभव क्यों होगा।
- स्थिरांक h/(m_ec) ≈ 2.43 pm को इलेक्ट्रॉन की कॉम्पटन तरंग दैर्ध्य कहा जाता है। बताएं कि यह प्राकृतिक आकार का पैमाना क्यों तय करता है कि एक इलेक्ट्रॉन से बिखरते समय फोटॉन की तरंग दैर्ध्य कितनी स्थानांतरित हो सकती है।
- 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
- Compton 90° में आपका स्वागत है
- Compton सेटअप
- चलाएँ दबाएँ
- फोटॉन तरंगदैर्घ्य में बदलाव
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।