Fizică modernă
Retroîmprăștiere Compton (180°)
La θ = 180° deplasarea de lungime de undă este maximă (2λ_C).
Retroîmprăștiere Compton (180°) — simulație interactivă de Fizică modernă. La θ = 180° deplasarea de lungime de undă este maximă (2λ_C). Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Retroîmprăștiere
La θ = 180° deplasarea de lungime de undă este maximă (2λ_C).
Retroîmprăștierea la θ = 180° dă deplasarea Compton maximă Δλ_max = 2λ_C, pentru că cos 180° = −1. Fotonul incident donează cel mai mult impuls electronului de recul; fotonul împrăștiat iese cu cea mai lungă lungime de undă și cea mai mică energie. Compară această limită cu unghiuri mai mici pe scenă.
- Δλ_max = 2λ_C
- θ = 180°
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
Un foton care se împrăștie drept înapoi (180°) transferă cel mai mult impuls posibil electronului pe care îl lovește. Dă acest caz de retroîmprăștiere cea mai mare deplasare Compton posibilă a lungimii de undă?
Predicții de cântărit
- Deplasarea maximă se întâmplă la alt unghi.
- Deplasarea este aceeași la toate unghiurile, inclusiv 180°.
- Da — retroîmprăștierea la 180° maximizează (1 − cos θ), dând cea mai mare deplasare posibilă a lungimii de undă pentru orice unghi.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Unghiul de împrăștiere θ (°)
Ce măsori:
- Deplasarea lungimii de undă Δλ (pm)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea compton-180 și apasă Resetează. Lungimea de undă a razei X incidente este 0.05 nm; unghiul de împrăștiere este fix la 180°.
- Activează citirea deplasării lungimii de undă.
- Setează unghiul de împrăștiere pentru fiecare încercare (apropiindu-te de 180°) și înregistrează deplasarea lungimii de undă.
Ecuația guvernantă
Deplasarea Compton la retroîmprăștiere — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
Formula Compton Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ) este maximizată la θ = 180°, unde (1 − cos θ) = 2, dând cea mai mare deplasare posibilă a lungimii de undă: Δλ_max = 2h/(m_ec) ≈ 4.85 pm.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, calculează Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). Compară cu tabelul. Confirmă faptul că θ = 180° dă Δλ = 2h/(m_ec), valoarea maximă posibilă.
- Explică, folosind (1 − cos θ), de ce 180° dă deplasarea maximă: cos(180°) = −1, deci (1 − cos θ) atinge cea mai mare valoare posibilă, 2, la acel unghi.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- La 180°, fotonul își inversează complet direcția, transferând maximul de impuls posibil electronului (conservarea impulsului). Explică de ce transferul maxim de impuls corespunde pierderii maxime de energie (și deci creșterii maxime a lungimii de undă) pentru foton.
- La θ = 0° (deloc împrăștiere), ce ar egala Δλ? Are sens fizic pentru un foton care nu interacționează?
- 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
- Bine ai venit la Compton 180
- Selectează montajul Compton
- Apasă Pornește
- Deplasare Compton maximă
- Deschide panoul Proprietăți
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →