Σκέδαση Κόμπτον: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
σωστή εικόνα και λινκς |
||
Γραμμή 1:
Το '''φαινόμενο Κόμπτον''' έχει να κάνει με τη [[σκέδαση]] [[ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία|ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας]] από φορτισμένα σωματίδια. Ήταν ένα από τα φαινόμενα που αδυνατούσε να εξηγήσει η [[Κλασική Φυσική|κλασική φυσική]] και μία από τις πρώτες επιτυχίες της [[κβαντική μηχανική|κβαντικής θεωρίας]]. Ονομάστηκε έτσι προς τιμή του Αμερικανού φυσικού [[Άρθουρ Κόμπτον]] (''Arthur Compton''), ο οποίος μελέτησε πειραματικά το πρόβλημα και κατάφερε να το εξηγήσει με τη βοήθεια της κβαντικής θεωρίας. Ο Κόμπτον τιμήθηκε με το βραβείο [[Νόμπελ]] το [[1927]] για την ανακάλυψή του.
== Περιγραφή του φαινομένου ==
[[
Ήδη από το [[1922]], ο Κόμπτον και οι συνεργάτες του είχαν αποδείξει πως η σκέδαση [[ακτίνες Χ|ακτίνων Χ]] από [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρόνια]] δεν μπορούσαν να εξηγηθούν με τη βοήθεια της κλασικής φυσικής. Σύμφωνα με την κλασική ερμηνεία, οι ακτίνες Χ θέτουν σε ταλάντωση το ηλεκτρόνιο όταν προσπίπτουν πάνω του. Αυτό στη συνέχεια επιταχύνεται και εκπέμπει με τη σειρά του [[ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία]]. Η ακτινοβολία αυτή θα έχει [[συχνότητα]] που θα εξαρτάται από τον χρόνο έκθεσης του ηλεκτρονίου στην ακτινοβολία, καθώς και από την ένταση της τελευταίας. Το πείραμα, όμως, έδειχνε πως η συχνότητα της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας ''εξαρτάται μόνο από τη γωνία σκέδασης''. Η κλασική θεωρία ήταν κατά συνέπεια ανεπαρκής για την εξήγηση του φαινομένου.
Ο Κόμπτον εκτέλεσε το πείραμα για διάφορες γωνίες σκέδασης και μετρώντας τα [[μήκος κύματος|μήκη κύματος]] και την ένταση των σκεδαζόμενων δεσμών, παρατήρησε ότι υπήρχαν δύο κορυφές στην γραφική παράσταση της έντασης, συναρτήσει του μήκους κύματος. Η πρώτη κορυφή αντιστοιχούσε σε μήκος κύματος <math>\lambda_0 \,</math> το οποίο ήταν το μήκος κύματος της αρχικής δέσμης. Η δεύτερη κορυφή αντισοιχούσε σε μήκος κύματος <math>\lambda' \,</math> , του οποίου η σχέση με τη γωνία σκέδασης φαινόταν από τον τύπο
Γραμμή 9:
: <math>\lambda'-\lambda_0 = \frac{h}{mc}(1-cos\theta)</math>
Η παραπάνω σχέση ονομάζεται μερικές φορές ως '''εξίσωση του φαινομένου Κόμπτον''' και τα αποτελέσματα που έδινε ήταν πολύ κοντά στα αντίστοιχα πειραματικά του Κόμπτον. Για να παραχθεί η εξίσωση αυτή ήταν απαραίτητη η [[κυματοσωματιδιακός δυϊσμός|αντιμετώπιση του φωτονίου ως σωματίδιο]], ενώ έπρεπε να ληφθεί υπ'όψιν και η σχετικιστική του κίνηση. Γι' αυτό και το φαινόμενο αυτό υπήρξε ένας από τους πρώτους θριάμβους της κβαντικής θεωρίας.
== Πηγές ==
| |||