Эффект Комптона, вывод формулы Комптона

Эффектом Комптона называется упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и у-излучений) на свободных электрона х вещества, сопровождающееся увеличением длины волны.

трон, ранее покоившийся, приобретает

импульс p=mv, энергию W = me1 и

приходит в движение — испытывает отдачу.

При каждом таком столкновении выпол-

выполняются законы сохранения энергии и

импульса.

λ= h/m₀c - комптоновскую длину волны электрона = 2,426 пм.

Давление света, вывод формулы из квантовой теории.

Согласно гипотезе световых квантов Эйнштейна, свет испускается, поглощается

и распространяется дискретными порциями (квантами), названными фотонами.

Энергия фотона E=h*v. Его масса находится из закона взаимосвязи массы и энергии

m = hv/c².

Фотон — элементарная частица, которая всегда (в любой среде!) движется со скоростью света с и имеет массу покоя, равную нулю. Следовательно, масса фотона отличается от массы таких элементарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя.

Импульс фотона р:

Если фотоны обладают импульсом, то свет, падающий на тело, должен оказывать на него давление. С точки зрения квантовой теории, давление света на поверхность обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с поверхностью передает ей свой импульс.

Если в единицу времени на единицу площади поверхности тела падает N фотонов, то при

коэффициенте отражения ρ света от поверхности тела Nρ фотонов отразится,

а (ρ-1)N — поглотится. Каждый поглощенный фотон передает поверхности импульс р= hv/c, а каждый отраженный — 2p = 2hv/c (при отражении импульс фотона изменяется на —р). Давление света на поверхность равно импульсу, который передают поверхности в 1 с N фотонов:

Nhv есть энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, т. е. энергетическая освещенность поверхности, а E/c = w — объемная плотность энергии