اثر كامپتون
اثر كامپتون
اثر كامپتون ( Compton effect ) خلاصة مطالبي كه تا اينجا مطا لعه گرديد:
-1 ارائه فرمول تجربي رايدبرگ در مورد سريهاي طيفي.
-2 پديدة تابش جسم سياه يا پديدة حفره اي و فرمول پلانك.
-3 ارائــــه نظريـــــه فوتون انشتين به وسيلة اثر فتوالكتريك و لذا استناد نسبت ذره اي بودن به نور و تأييد خاصيت دوگانه موجي- ذره اي براي نوروسایرامواج الکترومغناطیسی.
-4 ارائه نظريه دو بروي در مورد طول موج وابسته به ذره و ارائه نظريه ذره اي- موجي براي ذرات مادي و تأييد آن به وسيله آزمايش تفرق الكترون به وسيلة داویسون و گرمر.
-5 آزمايش ديگري كه تأييد قطعي براي خاصيت ذره اي بودن نور مي باشد، اثر كامپتون است که برخورد نور به عنوان ذره با ذرات ديگر مثل الكترون است.
مفهوم فوتون به عنوان يك بستة متمركز انرژي در سال 1923 بوسيلة كامپتون به گونه اي قاطع مورد تأييد قرار گرفت.
در پديدة كامپتون فرض بر اين است كــــه تئوري كوانتم نور را به صورت ذرات ريزي ( بسته هاي متمركز انرژي ) بـــه نام فوتون در نظر مي گيرد. نتيجه آنكه در صورت صحت اين موضوع بايد برخورد ذرات نوري با ذرات ديگري مثل الكترون مانند برخورد دو ذرة مادي ( مثلاً دو توپ بيليارد ) باشد.
اثر كامپتون ( Compton Effect )
اثر كامپتون آزمايش ديگري است كه تاييد قاطعي براي خاصيت ذره اي بودن نور است .
فرض بر اين است كه تئوري كوانتم نور را به صورت ذرات ريزي ( بسته هاي متمركز انرژي ) به نام فوتون در نظر مي گيرد نتيجه اينكه در صورت صحت اين موضوع بايد برخورد ذرات نور با ذرات ديگري مثل الكترون مانند برخورد و ذره مادي ( مثلاً دو توپ بيليارد ) باشد
آزمايشي كه به وسیله کامپتون ترتيب داده شده بود مطابق شکل زیر بود: كامپتون يك دسته پرتو ايكس كه طول موج آن به خوبي مشخص بود را مطابق شكل بر روي يك قطعه گرافيت تابانيد و براي زواياي پراكندگي گوناگون، شدت پرتو ايكس پراكنده شده را بر حسب طول موج اندازه گرفت.
توزيع شدت پرتوهاي x پراكنده شده بر حسب طول موج در زواياي مختلف رسم گرديد.
گرچه دسته پرتو فرودي تكفام بوده و طول موج آن مي باشد.
نتايج آزمايش كامپتون براي چهار زوايه پراكندگي وجود دو max شدت را براي دو طول موج يكي برابر طـول موج اصلي پرتو x تابيـده شـده و ديگر طول موج بلندتر نشان مي داد، كه به اندازة از پرتو فرودي بزرگتر مي باشد. كميت موسوم به جابجائي كامپتون است و با زاويه اي كه تحت آن پرتوهاي ايكس پراكنده شده ديده مي شوند تغيير مي كند.
طبق نظريات موجي الكترومغناطيسي فيزيك كلاسيك، پرتوفرودي با طول موج تنها ميتواند الكترونهاي درون قطعه گرافيك رابا فركانس تشديد كند و
آنها نيز با همان فركانس توليد انرژي نمايند (شبيه آنتنهاي گيرنده و فرستنده راديويي) و اينكه چرا دو انرژي و دو فركانس وجود دارد، از نظر فيزيك كلاسيك قابل توجيه نبو د.
اين موضوع با استفاده ا زخاصيت ذره اي براي نور اين گونه توجيه شد:
برخورد فوتون اشعه x با الكترون بصورت زير است :
