Давление света. Эффект комптона
· Давление Р, производимое светом при нормальном падение на поверхность: где с = 3∙108м/с – скорость света в вакууме;
· Эффектом Комптона называется упругое рассеивание коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского) на свободных или слабосвязанных электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны. · Формула Комптона: где λ – длина волны падающего фотона;
· Комптоновская длина волны При рассеянии на электроне
Примеры решения задач Пример 23. Параллельный пучок лучей с длиной волны λ =450 нм падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление 2∙10-7 Н/м2. Определить: 1) концентрацию фотонов в потоке, 2) число фотонов, падающих на единицу площади в единицу времени.
Энергия одного фотона равна: Подставляя выражение для Р из (2), Подставляя числовые значения в (4) получим 2) Число фотонов N, падающих в единицу времени на единицу площади равно: где
Энергетическая освещенность равна:
где с – скорость света в вакууме. Подставляя в (5) выражение Подставив числовые данные в (7), найдем
Пример 24. Энергия фотона рентгеновского излучения
Подставляя численные значения величин в (2) получим:
Сумма проекций импульсов фотона и электрона на оси ox и oy до столкновения равна сумме проекций их импульсов на эти оси после столкновения (см. рис.21): Преобразовав эти выражения получим:
где
Разделив выражение (4) на (3) получим: Энергия и импульс падающего фотона связана соотношением: Аналогично для рассеянного фотона: Из соотношения (6) и (7) следует, что или с учетом (2):
Подстановка (9) в (5) дает: Значение где Тогда Подставим в (10) выражения (12) и (13) для Поскольку
Подставляем (15) в (14) Подставляя численные значения величин в (2) получим:
Это значение тангенса соответствует углу 3) Кинетическая энергия электрона отдачи равна разности между энергией
Подставляя в формулу (15) полученное ранее значение
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|