1 билет Кинематика элементтері. Материалдық нүкте және оның орны. Треактория, жол, орын ауыстыру векторы, жылдамдық және үдеу
Жарықтың қысымы.Комптон эффектісі
жүктеу/скачать 4,58 Mb.
|
физ сессия
| 2.Жарықтың қысымы.Комптон эффектісі.
Жарықтың қысымы. Жарық қысымы — жарықтың шағылдыратын және жұтатын денелерге, бөлшектерге, сондай-ақ, жекеленген молекулалар мен атомдарға түсіретін қысымы. Күн маңынан ұшып өткен кезінде құйрықты жұлдыздың (кометаның) құйрығының қисаюына Жарық қысымының әсері болатындығын тұңғыш рет И.Кеплер болжаған (1619). 1873 жылы ағылшын физигі Дж.Максвелл (1831 — 1879) электрмагниттік теорияға сүйене отырып, Жарық қысымының шамасын анықтады. Ал орыс физигі П.Н. Лебедев (1866 — 1912) ең алғаш жарықтың қатты денелерге (1899), кейінірек газдарға (1907 — 1910) түсіретін қысымын өлшеді. Жарық қысымы — болымсыз аз шама. Оның үстіне өлшеу кезінде пайда болатын кейбір құбылыстар да (конвекциялық ағын, радиометриялық күштер) Жарық қысымын өлшеуді қиындатады. Лебедев аспабының негізгі бөлігі — әр түрлі металдар (платина, алюминий, никель) мен слюдадан жасалған диаметрі 5 мм жазық, жеңіл қанатшалар. Қанатшалар жіңішке шыны жіпке ілініп, ауасы сорылған шыны ыдыстың (G) ішіне орналастырылады. Қанатшаларға арнаулы оптикалық жүйенің көмегімен күшті жарық сәулесі түсіріледі. Лебедев пайдаланған аспап қосымша құбылыстардың әсерін мейлінше кемітуге мүмкіндік береді. Жарықтың газдарға түсіретін қысымы қатты денелерге түсіретін қысымынан жүздеген есе аз болғандықтан, бұл тәжірибе алғашқы тәжірибеден қиын болды. Классикалық теория бойынша шашыраған сәулелер мен түскен сәулелердің тербеліс жиіліктері бірдей болуға тиіс. Бірақ шашыраған рентген сәулелерінің спектрін зерттеуден бұл пікірдің кейбір жағдайларда орындалмайтындығы байқалады. Мысалы, атомдарының массалары аздау элемент (Li - литий,B - берилий,C-углерод және т.б.), сол сияқты жеңіл элементтерден құралған заттардан (графит, парафин) шашыраған қатаңдау рентген сәулелерінің құрамындағы толқынының ұзындығы бастапқы түскен сәулелердікіндей және толқын ұзындықтары одан гөрі ұзынырақ сәулелердің болатындығы анықталды. Осылайша, рентген сәулесі шашыраған кезде олардың толқындар ұзындығының өзгеруі Комптон құбылысы немесе Комптон эффектісі деп аталады. Сөйтіп жарықтың корпускулалық қасиетінің айқын болуын бірінші рет 1924 ж. американ физигі А.Комптон зерттеді. Тәжірибеден мынау анықталды. Шашыраған рентген сәулелерінің спектрінде толқын ұзындығы -ға тең бастапқы сәулемен қатар, толқын ұзындығыболатын басқа сәуленің бар екендігі байқалды. Бұл толқын ұзындықтарының айырымы шашыратқыш затқа және бастапқы түскен сәуленің толқынының ұзындығына тәуелді болмай, тек сәулелердің шашырау бағытына байланысты болады. Егер шашырау бұрышын десек, ондамен арасындағы байланысты былайша өрнектеуге болады: мұндағы -шашыраған сәуленің толқын ұзындығы,-Комптон анықтаған толқын ұзындығы, оның мәнім тең. Әрине, Комптон эффектісін классикалық электрмагниттік теория арқылы түсіндіру мүмкін емес, оны тек кванттық теория бойынша түсіндіреді. Кванттық теория тұрғысынан рентген сәулелері дегеніміз фотондардың ағыны болып табылады. Ал әрбір фотонның белгілі бір энергиясы және импульсі бар. Олай болса Комптон эффектісі фотонның импульсі мен еркін электрондардың соғылысу нәтижесі деп қарастыруға болады. Бұл соғылысу серпімді болғандықтан фотон мен электрон соғылысқанда оның энергиясы мен импульсі өзгереді, себебі электрон соғылысудың нәтижесінде импульс және энергия алады. жүктеу/скачать 4,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|