Tán xạ Compton: So sánh góc nông

1 · Dự đoán

Ở những góc tán xạ nhỏ, photon hầu như không đổi hướng. Có phải sự dịch chuyển bước sóng của nó cũng trở nên nhỏ đến mức triệt tiêu khi góc tiến tới 0?

Có - khi θ → 0°, (1 − cos θ) → 0, do đó sự dịch chuyển bước sóng biến mất đối với một photon hầu như không tán xạ.
Sự thay đổi gần như không đổi ngay cả ở những góc nhỏ.
Sự thay đổi thực sự phát triển lớn hơn ở những góc nhỏ.

2 · Thiết lập

Mở cài đặt trước compton-45 và nhấn Reset. Bước sóng tia X tới là 0,08 nm; góc tán xạ được cố định ở 45°.
Kích hoạt tính năng đọc sự dịch chuyển bước sóng.
Đặt góc tán xạ cho mỗi lần thử (góc nhỏ) và ghi lại sự dịch chuyển bước sóng.

3 · Thu thập dữ liệu

Góc tán xạ θ (°)	Sự dịch chuyển bước sóng Δλ (pm)
15.00
30.00
45.00

Vẽ biểu đồ Δλ (trục y) so với góc tán xạ θ (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

Xác nhận độ dịch chuyển co lại khi θ giảm.
...một photon hầu như không bị lệch (θ nhỏ) truyền rất ít động lượng cho electron...

5 · Gia hạn

...độ DỊCH CHUYỂN bước sóng Δλ ở bất kỳ góc nào cho trước sẽ giống hệt nhau giữa hai thí nghiệm.
Ở những góc rất nhỏ, Δλ trở nên khó đo trong thực nghiệm so với bước sóng tới (lớn hơn nhiều). Giải thích tại sao các thí nghiệm tán xạ Compton thường dùng tia X bước sóng ngắn thay vì ánh sáng khả kiến, nơi một mức dịch chuyển cỡ picomet vốn đã rất nhỏ lại càng khó phát hiện hơn.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

Dịch chuyển Compton ở các góc nhỏ

Khi θ → 0°, (1 − cos θ) → 0, do đó Δλ → 0: một photon gần như không đổi hướng sẽ hầu như không mất năng lượng, phù hợp với sự bảo toàn động lượng đối với một vụ va chạm gần như không bị xáo trộn.

← Quay lại thử nghiệm

Vật lý hiện đại

138 Phiếu Bài Tập Thí Nghiệm Vật Lý Miễn Phí Có Thể In