• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zjawisko Comptona



    Podstrony: [1] [2] 3 [4]
    Przeczytaj także...
    Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).Prawo Bragga (także Prawo Wulfa-Braggów, wzór Bragga, warunek Bragga) – zależność wiążąca geometrię kryształu z długością fali padającego promieniowania i kątem, pod którym obserwowane jest interferencyjne maksimum.
    Odwrotne rozpraszanie Comptona[]
     Osobny artykuł: Odwrotne rozpraszanie Comptona.

    Wszystkie powyższe wzory wyprowadzone zostały przy założeniu, że elektron początkowo spoczywa. W takiej sytuacji energia fotonu rozproszonego jest zawsze niższa od (a w granicy rozpraszania „do przodu” równa) energii fotonu padającego.

    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.Zasada zachowania energii – empiryczne prawo fizyki, stwierdzające, że w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii układu jest stała (nie zmienia się w czasie). W konsekwencji, energia w układzie izolowanym nie może być ani utworzona, ani zniszczona, może jedynie zmienić się forma energii. Tak np. podczas spalania wodoru w tlenie energia chemiczna zmienia się w energię cieplną.

    Zjawisko zachodzi jednak oczywiście również dla szybko poruszających się elektronów. Jeżeli przy tym energia elektronu jest odpowiednio wysoka, to może się zdarzyć, że energia fotonu rozproszonego będzie wyższa od energii fotonu padającego, czyli nastąpi przekaz części energii kinetycznej elektronu fotonowi. Ze względu na tę różnicę przyjęło się nazywać takie zjawisko odwrotnym rozpraszaniem Comptona. Należy jednak podkreślić, że jest to nadal to samo zjawisko, tylko obserwowane z innego układu odniesienia. Wzory na przekrój czynny i na energię fotonu rozproszonego najłatwiej uzyskać stosując transformację Lorentza z układu, w którym elektron spoczywa, do układu laboratorium.

    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.

    Podwójne rozpraszanie Comptona[]

    Podwójnym rozpraszaniem Comptona nazywa się zjawisko rozproszenia fotonu na elektronie, przy którym elektron emituje dodatkowy foton (w stanie końcowym mamy więc elektron i dwa fotony). Teoretycznie istnienie takiego procesu przepowiedzieli Walter Heitler i Lothar Nordheim w roku 1934. Doświadczalnie udało się go zaobserwować w roku 1952.

    Masa spoczynkowa (in. masa niezmiennicza lub po prostu masa) - wielkość fizyczna w fizyce relatywistycznej, charakteryzująca ciało bądź układ ciał, która nie zależy od układu odniesienia. W dowolnym układzie odniesienia, masa spoczynkowa jest wyznaczona przez energie i pędy wszystkich ciał. Jest to masa ciała mierzona w układzie odniesienia, w którym to ciało spoczywa.Całka – ogólne określenie wielu różnych, choć powiązanych ze sobą pojęć analizy matematycznej. W artykule rachunek różniczkowy i całkowy podana jest historia ewolucji znaczenia samego słowa całka. Najczęściej przez "całkę" rozumie się całkę oznaczoną lub całkę nieoznaczoną (rozróżnia się je zwykle z kontekstu).

    W języku elektrodynamiki kwantowej proces taki stanowi poprawkę wyższego rzędu do normalnego, „pojedynczego” rozpraszania Comptona – opisujące go diagramy Feynmana zawierają po co najmniej trzy wierzchołki. Oznacza to, że prawdopodobieństwo jego zajścia powinno być mniejsze o czynnik rzędu elektromagnetycznej stałej sprzężenia od przekroju czynnego wyliczonego z wzoru Kleina-Nishiny.

    Superpozycja – własność rozwiązań równania różniczkowego przejawiająca się w tym, że suma dwóch rozwiązań także jest rozwiązaniem równania. W podstawowym sensie własność ta może zostać wyrażona w inny sposób przez twierdzenie, że przestrzeń rozwiązań równania jest przestrzenią liniową. Tak wyrażone twierdzenie pozostaje prawdziwe, jeśli równanie różniczkowe jest liniowe.Energia wiązania – energia potrzebna do rozdzielenia układu na jego elementy składowe i oddalenia ich od siebie tak, by przestały ze sobą oddziaływać.

    Dokładniejsze obliczenia pokazują, że całkowity przekrój czynny na podwójne rozpraszanie Comptona jest, dla energii padającego fotonu 1 MeV, o około dwa rzędy wielkości niższy od przekroju czynnego na rozpraszanie pojedyncze. Ze wzrostem energii fotonu różnica ta maleje.

    Zjawisko to powoduje pojawianie się wśród rozproszonych fotonów takich, których energia nie jest zgodna z wzorem Comptona. Należy o tym pamiętać przy precyzyjnych pomiarach wykorzystujących rozpraszanie komptonowskie.

    Kąt bryłowy – w geometrii część przestrzeni trójwymiarowej ograniczona przez powierzchnię stożkową, czyli wszystkie półproste wychodzące z pewnego ustalonego punktu, zwanego wierzchołkiem, przechodzące przez pewną ustaloną krzywą zamkniętą (częstokroć okrąg).Odwrotne rozpraszanie Comptona - zderzenie elektronu o wysokiej energii z fotonem o niskiej energii, w wyniku którego elektron przekazuje część swojej energii fotonowi. Zjawisko to znajduje praktyczne zastosowanie przy wytwarzaniu wiązek promieniowania o wysokiej energii lub schładzaniu elektronów. W astrofizyce uważa się je za mechanizm powstawania promieniowania X oraz gamma np. po wybuchach supernowych, wskutek zderzeń wysokoenergetycznych elektronów pochodzących z gwiazdy z fotonami mikrofalowego promieniowania tła.

    Przypisy

    1. Particle Data Group, W.-M. Yao et al., J. Phys. G 33, 1 (2006).
    2. Andrzej Kajetan Wróblewski: Historia Fizyki. Warszawa: PWN, 2007, s. 463-466. ISBN 978-83-01-14635-1.
    3. A.H. Compton, A Quantum Theory of the Scattering of X-rays by Light Elements, Phys. Rev. 21, 483 (1923).
    4. J. Kierein, Implications of the Compton effect interpretation of the red shift, IEEE Trans. on Plasma Science 18, 61 (1990).
    5. O. Klein i Y. Nishina, Z. Physik 52, 853 (1929).
    6. The Klein-Nishina Formula. W: Gösta Ekspong: The Oskar Klein Memorial Lectures. World Scientific, 2001. ISBN 9810214502.
    7. Baza danych o przekrojach czynnych w NIST.
    8. Jest to założenie niefizyczne (w mikroświecie cząstka o określonym położeniu i w spoczynku gwałci zasadę nieoznaczoności Heisenberga), ale w przypadkach, gdy pęd elektronu jest znacznie mniejszy od pędu fotonu, powoduje niewielkie błędy w opisie zjawiska Comptona.
    9. W. Heitler i L. Nordheim, Physica 1, 1059 (1934).
    10. P. Cavanagh, Phys. Rev. 87, 1131 (1952).
    11. M. Ram i P.Y. Wang, Phys. Rev. Lett. 26, 476 (1971), Phys. Rev. Lett. 26, 1210 (1971).
    Układ odniesienia (fizyka) – punkt lub układ punktów w przestrzeni, względem którego określa się położenie lub zmianę położenia (ruch) danego ciała. Wybrany punkt często wskazuje się poprzez wskazanie ciała, z którym związany jest układ współrzędnych.Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.


    Podstrony: [1] [2] 3 [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Radioterapia, dawniej curieterapia – metoda leczenia za pomocą promieniowania jonizującego. Stosowana w onkologii do leczenia chorób nowotworowych oraz łagodzenia bólu związanego z rozsianym procesem nowotworowym, np. w przerzutach nowotworowych do kości.
    Dyfrakcja (ugięcie fali) to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla przeszkód, które mają dowolną wielkość, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.
    Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,772 (±0,059) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).
    Układ współrzędnych – funkcja przypisująca każdemu punktowi danej przestrzeni (w szczególności przestrzeni dwuwymiarowej – płaszczyzny, powierzchni kuli itp.) skończony ciąg (krotkę) liczb rzeczywistych zwanych współrzędnymi punktu.
    Rząd wielkości - szacunkowe określenie liczby przybliżające jej wartość częścią całkowitą jej logarytmu dziesiętnego. Zazwyczaj służy do porównywania wielkości, które charakteryzują się wielkoskalową zmiennością, np. w technice czy fizyce.
    Lothar Wolfgang Nordheim (ur. 7 listopada 1899 w Monachium, zm. 5 października 1985 w San Diego) – niemiecki fizyk teoretyczny od 1934 mieszkający i pracujący w USA. Najpierw na Purdue University, a od 1937 na Duke University. Od 1943 pracował przy Projekcie Manhattan.
    Arthur Holly Compton (ur. 10 września 1892 w Wooster, Ohio, zm. 15 marca 1962 w Berkeley, Kalifornia) - amerykański fizyk, laureat Nagrody Nobla w 1927 za badania które doprowadziły do odkrycia zjawiska nazwanego jego nazwiskiem.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.035 sek.