நவீன இயற்பியல்

45° இல் காம்ப்டன் பரியல்

இடைநிலைக் கோணம் — பரியல் ஃபோட்டான் ஆற்றல் மிதமாக வீழும்.

45° இல் காம்ப்டன் பரியல் — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். இடைநிலைக் கோணம் — பரியல் ஃபோட்டான் ஆற்றல் மிதமாக வீழும். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

காம்ப்டன் கோணம்

இடைநிலைக் கோணம் — பரியல் ஃபோட்டான் ஆற்றல் மிதமாக வீழும்.

இடைநிலைக் கோணங்களில், அலைநீள நகர்வு Δλ = λ_C(1 − cos θ) 0 மற்றும் 2λ_C இடையே இருக்கும். ஆற்றலும் உந்தமும், பரியல் ஃபோட்டான் மற்றும் பின்னடையும் எலக்ட்ரான் இடையே பங்கிடப்படுகின்றன; மோதலுக்குப் பின் எந்தத் துகளும் ஓய்வில் இருப்பதில்லை. θ = 45°-ஐ தீண்டல் மற்றும் பின்பரியல் எல்லைகளுக்கு இடையே ஒரு பாலமாகப் பயன்படுத்துங்கள்.

• Δλ = λ_C(1−cos θ)
• ஆற்றல் நகர்வு

ஆய்வுச் சுருக்கம்

ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்

சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.

இயக்கும் கேள்வி

சிறிய பரியல் கோணங்களில், ஒரு ஃபோட்டான் திசையை சற்றே மாற்றுகிறது. கோணம் பூஜ்யத்தை அணுகும்போது அதன் அலைநீள மாற்றமும் கிட்டத்தட்ட பூஜ்யமாக மாறுமா?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• ஆம் — θ → 0° ஆகும்போது, (1 − cos θ) → 0, எனவே சற்றே பரியும் ஃபோட்டானுக்கு அலைநீள மாற்றம் மறைகிறது.
• சிறிய கோணங்களிலும் மாற்றம் தோராயமாக நிலையாக இருக்கும்.
• மாற்றம் உண்மையில் சிறிய கோணங்களில் பெரியதாகும்.

மாறிகளின் பாத்திரங்கள்

நீங்கள் அமைப்பவை:

• பரியல் கோணம் θ (°)

நீங்கள் அளப்பவை:

• அலைநீள மாற்றம் Δλ (pm)

விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது

1. compton-45 முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். வரும் எக்ஸ்-ரே அலைநீளம் 0.08 nm; பரியல் கோணம் 45° நிலையானது.
2. அலைநீள-மாற்ற வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் பரியல் கோணத்தை அமைத்து (சிறிய கோணங்கள்), அலைநீள மாற்றத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

ஆளும் சமன்பாடு

சிறிய கோணங்களில் காம்ப்டன் மாற்றம் — Δλ = λ_C(1 − cos θ)

θ → 0° ஆகும்போது, (1 − cos θ) → 0, எனவே Δλ → 0: திசையை சற்றே மாற்றும் ஒரு ஃபோட்டான் சற்றே ஆற்றலை இழக்கிறது, கிட்டத்தட்ட சீர்குலையாத மோதலுக்கான உந்த அழிவின்மையுடன் ஒத்திருக்கிறது.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒரு முயற்சிக்கு, Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள். θ குறையும்போது மாற்றம் சுருங்குகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
• கிட்டத்தட்ட விலகாத ஒரு ஃபோட்டான் (சிறிய θ), எலக்ட்ரானுக்கு மிகக் குறைவான உந்தத்தை மாற்றி, எனவே மிகக் குறைவான ஆற்றலை இழக்கிறது — அதனால்தான் மிகச் சிறிய அலைநீள மாற்றம் — ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• இந்த சோதனையின் வரும் அலைநீளம் (0.08 nm, compton-90 இன் 0.05 nm-இலிருந்து வேறுபட்டது) என்பதற்கு மாறாக, எந்தவொரு குறிப்பிட்ட கோணத்திலும் அலைநீள மாற்றம் Δλ இரண்டு சோதனைகளுக்கும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். காம்ப்டன் சூத்திரம், மாற்றத்தை வரும் ஃபோட்டானின் அலைநீளத்திலிருந்து சுயாதீனமாக்குவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
• மிகச் சிறிய கோணங்களில், (மிகப் பெரிய) வரும் அலைநீளத்திற்கு எதிராக Δλ-ஐ சோதனை ரீதியாக அளப்பது கடினம். ஏற்கனவே மிகச் சிறிய பைக்கோமீட்டர் அளவு மாற்றம் இன்னும் குறைவாக தெரியும் காட்சி ஒளியை காட்டிலும் காம்ப்டன் பரியல் சோதனைகள் குறுகிய-அலைநீள எக்ஸ்-ரேகளை பொதுவாக ஏன் பயன்படுத்துகின்றன என்று விளக்குங்கள்.

• 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. காம்ப்டன் 45-க்கு வருக
2. காம்ப்டன் அமைப்பைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. கோணமே ஆற்றல் இழப்பை நிர்ணயிக்கிறது
5. பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
6. செய்துவிட்டீர்கள்!

காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.

ஊடாடும் ஆய்வகத்தைத் திற →

ஆய்வகத் தாளைப் பதிவிறக்கு →

காம்ப்டன் பரியல்