جدید طبیعیات

45° پر کامپٹن بکھراؤ

درمیانہ زاویہ — پراکندہ فوٹون توانائی معتدل گرتی۔

45° پر کامپٹن بکھراؤ — انٹرایکٹو جدید طبیعیات سیمولیشن۔ درمیانہ زاویہ — پراکندہ فوٹون توانائی معتدل گرتی۔ لائیو SI پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ مفت براؤزر بیسڈ ورچوئل طبیعیات لیب۔

کامپٹن زاویہ

درمیانہ زاویہ — پراکندہ فوٹون توانائی معتدل گرتی۔

درمیانی زاویوں پر طول موج تبدیلی Δλ = λ_C(1 − cos θ) 0 اور 2λ_C کے درمیان ہوتی ہے۔ توانائی اور مومینٹم منتشر فوٹون اور پیچھے ہٹتے الیکٹران کے درمیان بٹتے ہیں؛ تصادم کے بعد کوئی ذرہ ساکن نہیں ہوتا۔ θ = 45° کو مماسی اور بیک اسکیٹر حدود کے درمیان پل کے طور پر استعمال کریں۔

• Δλ = λ_C(1−cos θ)
• توانائی کی تبدیلی

تحقیقی خلاصہ

لیب کھولنے سے پہلے سوال کی منصوبہ بندی کریں

یہ خلاصہ اُسی پہلے سے تیار صفحے کا عکس ہے: مرکزی سوال، مقابل پیش گوئیاں، متغیروں کے کام، حاکم قوانین، ترتیب، تجزیہ اور توسیعی سوالات اسی ترتیب میں نظر آتے رہتے ہیں۔

مرکزی سوال

چھوٹے پراکندگی زاویوں پر فوٹون مشکل سے سمت بدلتی ہے۔ کیا اس کی طولِ موج تبدیلی بھی زاویہ صفر کے قریب غائب ہوتی جاتی ہے؟

جانچی جانے والی پیش گوئیاں

• جی ہاں — جب θ → 0°، تو (1 − cos θ) → 0، پس مشکل سے بکھرتی فوٹون کی طولِ موج تبدیلی غائب ہو جاتی ہے۔
• تبدیلی چھوٹے زاویوں پر بھی تقریباً مستقل رہتی ہے۔
• تبدیلی چھوٹے زاویوں پر دراصل بڑی ہو جاتی ہے۔

متغیروں کے کام

جو آپ سیٹ کرتے ہیں:

• بکھراؤ زاویہ θ (°)

جو آپ ناپتے ہیں:

• طول موج تبدیلی Δλ (pm)

تفتیش کیسے چلتی ہے

1. کامپٹن-45 پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ آنے والی ایکسرے طولِ موج 0.08 nm؛ پراکندگی زاویہ 45° مقرر۔
2. طولِ موج تبدیلی پڑائت فعال کریں۔
3. ہر آزمیش کے لیے پراکندگی زاویہ سیٹ کریں (چھوٹے زاویے) اور طولِ موج تبدیلی درج کریں۔

حاکم مساوات

چھوٹے زاویوں پر کامپٹن تبدیلی — Δλ = λ_C(1 − cos θ)

جب θ → 0°، تو (1 − cos θ) → 0، پس Δλ → 0: جو فوٹون مشکل سے سمت بدلے وہ مشکل سے توانائی کھوتی ہے، تقریباً بے اثر ٹکراؤ کے لیے مومینٹم بقا کے مطابق۔

چھپنے والی ورک شیٹ طلبہ سے کیا کرواتی ہے

• کسی ایک آزمایش کے لیے Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) حساب کریں۔ جدول سے موازنہ کریں۔ تصدیق کریں کہ θ گھٹنے سے تبدیلی بھی سکڑتی ہے۔
• سمجھائیں کیوں تقریباً غیر منحرف فوٹون (چھوٹا θ) الیکٹرون کو بہت کم مومینٹم دیتا ہے، اس لیے بہت کم توانائی کھوتا ہے — پس طولِ موج تبدیلی بہت چھوٹی۔

لیب سے باہر یہ کہاں سامنے آتا ہے

• اس تجربے کی آنے والی طولِ موج (0.08 nm، کامپٹن-90 کے 0.05 nm سے مختلف) کے برعکس، کسی بھی زاویے پر طولِ موج «تبدیلی» Δλ دونوں تجربات میں یکساں ہوتی۔ سمجھائیں کیوں کامپٹن فارمولہ تبدیلی کو آنے والے فوٹون کی طولِ موج سے آزاد رکھتا ہے۔
• بہت چھوٹے زاویوں پر Δλ، آنے والی (بہت بڑی) طولِ موج کے مقابلے ناپنا مشکل ہو جاتا ہے۔ سمجھائیں کیوں کامپٹن پراکندگی تجربات عموماً مختصر طولِ موج ایکسرے استعمال کرتے ہیں، مرئی روشنی نہیں، جہاں پہلے ہی چھوٹی پکو میٹر پیمانہ تبدیلی اور بھی کم نظر آتی۔

• 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. کامپٹن 45 خوش آمد
2. کامپٹن سیٹ اپ منتخب
3. چلائیں
4. زاویہ توانائی نقصان طے کرتی
5. خصوصیات پینل کھولیں
6. آپ نے کر لیا!

انٹرایکٹو سیمولیشن کھولیں، منظر بنائیں، چلائیں اور براہِ راست پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ کھوجیں۔

انٹرایکٹو لیب کھولیں ←

لیب شیٹ ڈاؤن لوڈ کریں ←

کامپٹن بکھراؤ