کامپٹن پراکندگی: کم گہرے زاویے کا موازنہ

1 · پیش گوئی

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؟

• 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۔

2 · تیاری

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۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین آزمایشوں کے لیے Δλ (y محور) بمقابلہ پراکندگی زاویہ θ (x محور) کھینچیں۔

4 · تجزیہ

1. 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۔
2. 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۔

5 · توسیع

1. 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۔
2. 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۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس