현대 물리
콤프턴 후방산란 (180°)
θ = 180°에서 파장 이동이 최대입니다 (2λ_C).
콤프턴 후방산란 (180°) — 인터랙티브 현대 물리 시뮬레이션. θ = 180°에서 파장 이동이 최대입니다 (2λ_C). 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
역산란
θ = 180°에서 파장 변화가 최대입니다 (2λ_C).
θ = 180°에서 파장 변화가 최대입니다 (2λ_C).
- Δλ_max = 2λ_C
- θ = 180°
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
똑바로 뒤로(180°) 산란되는 광자는 충돌하는 전자에 최대한의 운동량을 전달합니다. 이 후방 산란 사례는 가능한 가장 큰 Compton 파장 이동을 제공합니까?
검토할 예측
- 최대 이동은 다른 각도에서 발생합니다.
- 이동은 180°를 포함한 모든 각도에서 동일합니다.
- 예 — 180° 후방 산란은 (1 − cos θ)를 최대화하여 모든 각도에 대해 가능한 가장 큰 파장 이동을 제공합니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 산란 각도 θ (°)
측정하는 것:
- 파장 이동 Δλ (pm)
실험 진행 방법
- compton-180 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 입사 X선 파장은 0.05 nm입니다. 산란 각도는 180°로 고정됩니다.
- 파장 이동 표시를 활성화하세요.
- 각 시행에 대한 산란 각도(180°에 접근)를 설정하고 파장 이동을 기록합니다.
지배방정식
후방 산란에서 Compton Shift — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Compton 공식 Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ)는 θ = 180°에서 최대화되며, 여기서 (1 − cos θ) = 2이며 가능한 가장 큰 파장 이동을 제공합니다: Δλ_max = 2h/(m_ec) ≒ 4.85pm.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행으로 Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ)를 계산합니다. 표와 비교해 보세요. θ = 180°가 가능한 최대값인 Δλ = 2h/(m_ec)를 제공하는지 확인합니다.
- (1 − cos θ)를 사용하여 180°가 최대 이동을 제공하는 이유를 설명하십시오. cos(180°) = −1이므로 (1 − cos θ)는 해당 각도에서 가능한 가장 큰 값인 2에 도달합니다.
실험 밖에서의 활용
- 180°에서 광자는 방향을 완전히 바꾸어 가능한 최대 운동량을 전자에 전달합니다(운동량 보존). 최대 운동량 전달이 광자의 최대 에너지 손실(따라서 최대 파장 증가)과 일치하는 이유를 설명하십시오.
- θ = 0°(산란이 전혀 없음)에서 Δλ는 무엇입니까? 상호 작용하지 않는 광자에 대해 그것이 물리적으로 의미가 있습니까?
- 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
- 180° 컴pton 역산란에 오신 것을 환영합니다
- 컴pton 장치 선택
- 재생을 누르세요
- 최대 컴pton 변화
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.