Tixrid ta’ Compton: Spostament ta’ Tul ta’ Mewġa f’90°

1 · Ippreddi

Foton ta’ X-ray jitxerreder minn elettron ħieles. It-tul ta’ mewġa tal-foton mitxerrid jinbidel, u jekk iva, l-ammont ta’ spostament jiddependi mill-angolu ta’ tixrid?

• L-ispostament tat-tul ta’ mewġa hu l-istess f’kull angolu.
• Iva — l-ispostament tat-tul ta’ mewġa jikber mal-angolu ta’ tixrid, u jilħaq il-max f’180° (dritt lura).
• It-tul ta’ mewġa tal-foton mitxerrid ma jinbidilx (bħat-tixrid klassika tal-mewġ).

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ compton-90 u agħfas Reset. It-tul ta’ mewġa tal-X-ray ta’ dħul hu 0.05 nm.
2. Attiva l-qari ta’ spostament ta’ tul ta’ mewġa.
3. Issettja l-angolu ta’ tixrid għal kull prova u irrekordja l-ispostament tat-tul ta’ mewġa.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi Δλ (ass ġewwa) kontra (1 − cos θ) (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta mill-oriġini?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) bl-użu ta’ h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 3×10⁸ m/s. Qabbel mat-tabella.
2. Innota li Δλ ma jiddependix xejn mit-tul ta’ mewġa ta’ dħul — biss fuq l-angolu. Ispjega għalfejn l-ispostament ta’ Compton hu l-istess jekk l-X-ray ta’ dħul jkun 0.05 nm jew 0.5 nm.

5 · Estendi

1. L-esperiment ta’ Compton tal-1923 kien evidenza storika li d-dawl jaġixxi bħal partiċelli (fotoni) b’momentum definit, mhux biss mewġ — pittura purament tal-mewġ tbassar l-ebda spostament ta’ tul ta’ mewġa xejn fit-tixrid. Ispjega għalfejn spostament dipendenti mit-TUL TA’ MEWĠA kien impossibbli biex jispjegah klassikament.
2. Il-kostanti h/(m_ec) ≈ 2.43 pm hi msejħa t-tul ta’ mewġa ta’ Compton ta’ l-elettron. Ispjega għalfejn din tissettja l-iskala naturali ta’ daqs ta’ kemm it-tul ta’ mewġa ta’ foton jista’ jinbidel meta jitxerreder minn elettron.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn