Fiżika Moderna

Tferrax lura ta’ Compton (180°)

Għal θ = 180° l-ispostament tat-tul ta’ mewġa hu massimali (2λ_C).

Tferrax lura ta’ Compton (180°) — simulazzjoni interattiva ta’ Fiżika Moderna. Għal θ = 180° l-ispostament tat-tul ta’ mewġa hu massimali (2λ_C). Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

Backscatter

F’θ = 180° l-ispostament tat-tul ta’ mewġa hu massimali (2λ_C).

Backscatter f’θ = 180° jagħti l-akbar spostament ta’ Compton Δλ_max = 2λ_C, għax cos 180° = −1. Il-foton ta’ dħul jdonata l-iktar momentum lill-elettron li jerġa’ jibda; il-foton mitxerrid joħroġ bit-tul ta’ mewġa l-itwal u l-enerġija l-inqas. Qabbel dan il-limitu ma’ angoli iżgħar fuq il-palk.

• Δλ_max = 2λ_C
• θ = 180°

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Foton jitxerreder dritt lura (180°) jittrasferixxi l-akbar momentum possibbli lill-elettron li jiltaqa’ miegħu. Dan il-każ ta’ backscatter jagħti l-akbar spostament possibbli ta’ tul ta’ mewġa ta’ Compton?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• L-akbar spostament iseħħ f’xi angolu ieħor.
• L-ispostament hu l-istess f’kull angolu inkluż 180°.
• Iva — backscatter ta’ 180° jimmassimizza (1 − cos θ), u jagħti l-akbar spostament possibbli ta’ tul ta’ mewġa għal kwalunkwe angolu.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Angolu tat-Tferrax θ (°)

X’tkejjel:

• Bidla fit-Tul ta’ Mewġa Δλ (pm)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ compton-180 u agħfas Reset. It-tul ta’ mewġa tal-X-ray ta’ dħul hu 0.05 nm; l-angolu ta’ tixrid hu fiss f’180°.
2. Attiva l-qari ta’ spostament ta’ tul ta’ mewġa.
3. Issettja l-angolu ta’ tixrid għal kull prova (jersaq lejn 180°) u irrekordja l-ispostament tat-tul ta’ mewġa.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Spostament ta’ Compton fil-Backscatter — Δλ = λ_C(1 − cos θ)

Il-formula ta’ Compton Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ) hi massimizzata f’θ = 180°, fejn (1 − cos θ) = 2, u tagħti l-akbar spostament possibbli ta’ tul ta’ mewġa: Δλ_max = 2h/(m_ec) ≈ 4.85 pm.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). Qabbel mat-tabella. Ikkonferma li θ = 180° jagħti Δλ = 2h/(m_ec), l-akbar valur possibbli.
• Ispjega, bl-użu ta’ (1 − cos θ), għalfejn 180° jagħti l-akbar spostament: cos(180°) = −1, għalhekk (1 − cos θ) jilħaq l-akbar valur possibbli ta’ 2 f’dak l-angolu.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• F’180°, il-foton jqalleb id-direzzjoni kompletament, u jittrasferixxi l-akbar momentum possibbli lill-elettron (konservazzjoni ta’ momentum). Ispjega għalfejn trasferiment massimu ta’ momentum jikkorrispondi għal telfa massima ta’ enerġija (u għalhekk żieda massima tat-tul ta’ mewġa) għall-foton.
• F’θ = 0° (l-ebda tixrid xejn), x’jkun Δλ? Dan jagħmel sens fiżiku għal foton li ma jinteragixxix?

• 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

1. Merħba għal Compton 180
2. Agħżel is-setup ta’ Compton
3. Agħfas Riproduċi
4. L-akbar spostament ta’ Compton
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

It-Tferrax ta’ Compton