कॉम्प्टन प्रकीर्णन: पश्च-प्रकीर्णनात कमाल विचलन

1 · अनुमान

थेट मागे (180°) प्रकीर्णित फोटॉन आपल्याला आदळलेल्या इलेक्ट्रॉनाला सर्वाधिक संवेग देतो. हा पश्च-प्रकीर्णन किस्सा सर्वांत मोठे कॉम्प्टन तरंगलांबी-विचलन देतो का?

• कमाल विचलन कोणत्या तरी दुसऱ्या कोनावर होते.
• 180° सह प्रत्येक कोनावर विचलन सारखे.
• हो — 180° पश्च-प्रकीर्णन (1 − cos θ) कमाल करतो, कोणत्याही कोनापेक्षा सर्वांत मोठे विचलन देतो.

2 · मांडणी

1. कॉम्प्टन-180 प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. आपतित X-किरण तरंगलांबी 0.05 nm; प्रकीर्णन-कोन 180° वर निश्चित.
2. तरंगलांबी-विचलन वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी प्रकीर्णन-कोन (180° कडे जात) निश्चित करा व तरंगलांबी-विचलन नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी Δλ (y-अक्ष) विरुद्ध प्रकीर्णन-कोन θ (x-अक्ष) काढा. 180° जवळ ते सपासून लागते का असे दिसते?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). तक्त्याशी तुलना करा. θ = 180° वर Δλ = 2h/(m_ec) — कमाल शक्य मूल्य — येते याची पुष्टी करा.
2. (1 − cos θ) वापरून, 180° कमाल विचलन का देते ते स्पष्ट करा: cos(180°) = −1, म्हणून (1 − cos θ) त्या कोनावर आपले सर्वांत मोठे 2 मूल्य गाठते.

5 · विस्तार

1. 180° वर फोटॉन पूर्णपणे दिशा उलटतो, इलेक्ट्रॉनाला कमाल शक्य संवेग देतो (संवेग संवरकता). कमाल संवेग-हस्तांतरण फोटॉनासाठी कमाल ऊर्जा-नुकसानीशी (म्हणूनच कमाल तरंगलांबी-वाढीशी) का जुळते ते स्पष्ट करा.
2. θ = 0° वर (अजिबात प्रकीर्णन नाही), Δλ किती? ज्या फोटॉनाचा संवादच होत नाही त्यासाठी त्याचा भौतिक अर्थ लागतो का?

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका