Fizik Moden
Serak-balik Compton (180°)
Pada θ = 180° anjakan panjang gelombang maksimum (2λ_C).
Serak-balik Compton (180°) — simulasi Fizik Moden interaktif. Pada θ = 180° anjakan panjang gelombang maksimum (2λ_C). Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Serak-balik
Pada θ = 180° anjakan panjang gelombang maksimum (2λ_C).
Serak-balik pada θ = 180° memberi anjakan Compton maksimum Δλ_max = 2λ_C, kerana cos 180° = −1. Foton tuju menderma paling banyak momentum kepada elektron berpantul; foton terserak muncul dengan panjang gelombang terpanjang dan tenaga terendah. Bandingkan had ini dengan sudut lebih kecil di atas pentas.
- Δλ_max = 2λ_C
- θ = 180°
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Foton yang terserak terus ke belakang (180°) memindahkan momentum paling banyak yang mungkin kepada elektron yang kena. Adakah kes serak-balik ini memberikan anjakan panjang gelombang Compton terbesar yang mungkin?
Ramalan untuk ditimbang
- Anjakan maksimum berlaku pada sudut lain.
- Anjakan sama pada semua sudut termasuk 180°.
- Ya -- serak-balik 180° memaksimumkan (1 − cos θ), memberikan anjakan panjang gelombang terbesar yang mungkin bagi sebarang sudut.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Sudut serakan θ (°)
Apa yang anda ukur:
- Anjakan panjang gelombang Δλ (pm)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset compton-180 dan tekan Set semula. Panjang gelombang sinar-X tuju ialah 0.05 nm; sudut serakan ditetapkan pada 180°.
- Aktifkan bacaan anjakan-panjang-gelombang.
- Tetapkan sudut serakan bagi setiap percubaan (menghampiri 180°) dan rekod anjakan panjang gelombang.
Persamaan pengawal
Anjakan Compton pada Serak-Balik — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Formula Compton Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ) dimaksimumkan pada θ = 180°, tempat (1 − cos θ) = 2, memberikan anjakan panjang gelombang terbesar yang mungkin: Δλ_max = 2h/(m_ec) ≈ 4.85 pm.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). Bandingkan dengan jadual. Sahkan θ = 180° memberi Δλ = 2h/(m_ec), nilai maksimum yang mungkin.
- Terangkan, menggunakan (1 − cos θ), mengapa 180° memberikan anjakan maksimum: cos(180°) = −1, jadi (1 − cos θ) mencapai nilai terbesar yang mungkin iaitu 2 pada sudut itu.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Pada 180°, foton membalikkan arah sepenuhnya, memindahkan momentum maksimum yang mungkin kepada elektron (keabadian momentum). Terangkan mengapa pemindahan momentum maksimum sepadan dengan kehilangan tenaga maksimum (maka peningkatan panjang gelombang maksimum) bagi foton.
- Pada θ = 0° (tiada serakan langsung), apa nilai Δλ? Adakah itu masuk akal secara fizikal bagi foton yang tidak berinteraksi?
- 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
- Selamat datang ke Compton 180
- Pilih susunan Compton itu
- Tekan Main
- Anjakan Compton maksimum
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.