Fizik Moden
Serakan Compton pada 45°
Sudut pertengahan -- tenaga foton terserak menurun sederhana.
Serakan Compton pada 45° — simulasi Fizik Moden interaktif. Sudut pertengahan -- tenaga foton terserak menurun sederhana. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Sudut Compton
Sudut pertengahan -- tenaga foton terserak menurun sederhana.
Pada sudut pertengahan anjakan panjang gelombang Δλ = λ_C(1 − cos θ) terletak antara 0 dan 2λ_C. Tenaga dan momentum dikongsi antara foton terserak dan elektron berpantul; kedua-dua zarah tidak rehat selepas perlanggaran. Gunakan θ = 45° sebagai jambatan antara had menyentuh dan serak-balik.
- Δλ = λ_C(1−cos θ)
- Anjakan tenaga
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
Pada sudut serakan kecil, foton hampir tidak mengubah arah. Adakah anjakan panjang gelombangnya juga menjadi semakin kecil hingga hilang ketika sudut menghampiri sifar?
Ramalan untuk ditimbang
- Ya -- ketika θ → 0°, (1 − cos θ) → 0, jadi anjakan panjang gelombang lenyap bagi foton yang nyaris tidak terserak.
- Anjakan kekal lebih kurang malar walaupun pada sudut kecil.
- Anjakan sebenarnya membesar pada sudut kecil.
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-45 dan tekan Set semula. Panjang gelombang sinar-X tuju ialah 0.08 nm; sudut serakan ditetapkan pada 45°.
- Aktifkan bacaan anjakan-panjang-gelombang.
- Tetapkan sudut serakan bagi setiap percubaan (sudut kecil) dan rekod anjakan panjang gelombang.
Persamaan pengawal
Anjakan Compton pada Sudut Kecil — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Ketika θ → 0°, (1 − cos θ) → 0, jadi Δλ → 0: foton yang hampir tidak mengubah arah hampir tidak kehilangan tenaga, konsisten dengan keabadian momentum bagi perlanggaran yang hampir tak terganggu.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). Bandingkan dengan jadual. Sahkan anjakan mengecil ketika θ menurun.
- Terangkan mengapa foton yang hampir tak terpesong (θ kecil) memindahkan momentum sangat sedikit kepada elektron, dan justeru kehilangan tenaga sangat sedikit -- maka anjakan panjang gelombang kecil.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Berbeza dengan panjang gelombang tuju eksperimen ini (0.08 nm, berbeza daripada 0.05 nm compton-90), ANJAKAN panjang gelombang Δλ pada sebarang sudut tertentu akan serupa antara kedua-dua eksperimen. Terangkan mengapa formula Compton menjadikan anjakan itu bebas daripada panjang gelombang foton masuk.
- Pada sudut sangat kecil, Δλ menjadi sukar diukur secara eksperimen berbanding panjang gelombang tuju (yang jauh lebih besar). Terangkan mengapa eksperimen serakan Compton biasanya menggunakan sinar-X panjang gelombang pendek dan bukannya cahaya tampak, tempat anjakan skala pikometer yang sudah kecil itu akan kurang ketara lagi.
- 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 45
- Pilih susunan Compton itu
- Tekan Main
- Sudut menetapkan kehilangan tenaga
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.