කොම්ප්ටන් ආචරණය සහ එහි මූලික සිද්ධාන්තය. කොම්ප්ටන් ආචරණය: ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ මූලික ගල කොම්ප්ටන් ආචරණයේදී ෆෝටෝනයක් සම්ප්‍රේෂණය කරයි.
1. හැඳින්වීම.
2. අත්හදා බැලීම.
3. න්යායික පැහැදිලි කිරීම.
4. න්‍යාය සමඟ පර්යේෂණාත්මක දත්ත අනුරූප කිරීම.
5. සම්භාව්ය දෘෂ්ටි කෝණයෙන්.
6. නිගමනය.
COMPTON EFFECT සමන්විත වන්නේ ද්රව්යයේ තුනී ස්ථරයක් තුළ X-ray කදම්භයක් විසිරීම සමඟ ඇති තරංග ආයාමය වෙනස් කිරීමෙනි. මෙම සංසිද්ධිය ආතර් කොම්ප්ටන්ගේ කෘතියට වසර කිහිපයකට පෙර දැන සිටි අතර, 1923 දී මෙම බලපෑමේ පැවැත්ම තහවුරු කරමින් ප්රවේශමෙන් සිදු කරන ලද අත්හදා බැලීම්වල ප්රතිඵල ප්රකාශයට පත් කරන ලද අතර ඒ සමඟම ඒ සඳහා පැහැදිලි කිරීමක් ඉදිරිපත් කළේය. (මෙම සංසිද්ධිය සමහර විට Compton-Debye ආචරණය ලෙස හඳුන්වන්නේ මන්දැයි ඉක්මනින්ම P. Debye විසින් ස්වාධීන පැහැදිලි කිරීමක් කරන ලදී.)
එකල, පදාර්ථය සමඟ ආලෝකයේ අන්තර්ක්‍රියා විස්තර කිරීමට සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් ක්‍රම දෙකක් තිබූ අතර, ඒ සෑම එකක්ම සැලකිය යුතු පර්යේෂණ දත්ත ප්‍රමාණයකින් තහවුරු විය. එක් අතකින්, මැක්ස්වෙල්ගේ (1861) විද්යුත් චුම්භක විකිරණ න්‍යාය ප්‍රකාශ කළේ ආලෝකය යනු විද්යුත් සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍රවල තරංග චලිතය බවයි; අනෙක් අතට, ප්ලාන්ක් සහ අයින්ස්ටයින්ගේ ක්වොන්ටම් න්‍යාය ඔප්පු කළේ, යම් යම් තත්වයන් යටතේ, ආලෝක කදම්භයක්, ද්රව්යයක් හරහා ගමන් කර, එය සමඟ ශක්තිය හුවමාරු කර ගන්නා බවත්, හුවමාරු ක්රියාවලිය අංශු ඝට්ටනයකට සමාන බවත්ය. කොම්ප්ටන්ගේ කාර්යයේ වැදගත්කම වූයේ එය ක්වොන්ටම් න්‍යායේ වැදගත්ම තහවුරු කිරීම වීමයි, මන්ද, පර්යේෂණාත්මක දත්ත පැහැදිලි කිරීමට මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායට ඇති නොහැකියාව පෙන්නුම් කළ කොම්ප්ටන් ක්වොන්ටම් කල්පිතය මත පදනම්ව සරල පැහැදිලි කිරීමක් ඉදිරිපත් කළේය.
තරංග දෘෂ්ටි කෝණයෙන් X-කිරණ විසිරීම ද්රව්යයේ ඉලෙක්ට්රෝන වල බලහත්කාර දෝලනයන් සමඟ සම්බන්ධ වේ, එබැවින් විසිරුණු ආලෝකයේ සංඛ්යාතය සිදුවීම් ආලෝකයේ සංඛ්යාතයට සමාන විය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, කොම්ප්ටන් විසින් ප්රවේශමෙන් මැන බැලීමෙන් පෙන්නුම් කළේ, නියත තරංග ආයාමයක විකිරණ සමඟ, විසිරුණු එක්ස් කිරණ විකිරණය තුළ තරමක් දිගු තරංග ආයාමයක විකිරණ දිස්වන බවයි.
කොම්ප්ටන් විසින් මිනිරන් මත එක්ස් කිරණ විසිරීම පිළිබඳ පරීක්ෂණයක් ආරම්භ කළේය. දෘශ්‍ය ආලෝකය ඉතා කුඩා නමුත් තවමත් සාර්ව වස්තූන් මත (දූවිලි මත, කුඩා දියර බිංදු මත) විසිරී ඇති බව දන්නා කරුණකි. අනෙක් අතට X-කිරණ ඉතා කෙටි තරංග ආයාමයක ආලෝකය ලෙස පරමාණු සහ තනි ඉලෙක්ට්රෝන මගින් විසිරී යා යුතුය. කොම්ප්ටන්ගේ අත්හදා බැලීමේ සාරය පහත පරිදි විය. ඒකවර්ණ එක්ස් කිරණවල පටු දිශානුගත කදම්භයක් කුඩා ග්රැෆයිට් සාම්පලයකට යොමු කෙරේ (මෙම කාර්යය සඳහා වෙනත් ද්රව්යයක් භාවිතා කළ හැක)
X-කිරණ හොඳ විනිවිද යාමේ බලයක් ඇති බව දන්නා කරුණකි: ඒවා මිනිරන් හරහා ගමන් කරන අතර, එම අවස්ථාවේදීම ඒවායේ කොටසක් මිනිරන් පරමාණු මගින් සෑම දිශාවකටම විසිරී ඇත. මෙම අවස්ථාවේ දී, විසිරීම සිදු කරනු ඇතැයි අපේක්ෂා කිරීම ස්වාභාවිකය:
1) ගැඹුරු පරමාණුක කවච වලින් ඉලෙක්ට්රෝන මත (ඒවා පරමාණු සමඟ හොඳින් සම්බන්ධ වී ඇති අතර විසිරීමේ ක්‍රියාවලීන්හිදී පරමාණු වලින් වෙන් නොවේ),
2) බාහිර, සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන මත, ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, පරමාණුවල න්‍යෂ්ටියට දුර්වල ලෙස බැඳී ඇත. X-කිරණ වැනි එවැනි දෘඩ කිරණ සමඟ අන්තර්ක්‍රියා සම්බන්ධව, ඒවා නිදහස් ලෙස සැලකිය හැකිය (එනම්, පරමාණු සමඟ ඔවුන්ගේ බන්ධනය නොසලකා හැරීම).
එය උනන්දු වූයේ දෙවන පෙළ විසිරීමයි. විසිරුණු කදම්භ විවිධ විසිරුම් කෝණවලින් අල්ලා ගන්නා ලද අතර, විසිරුණු ආලෝකයේ තරංග ආයාමය X-ray වර්ණාවලීක්ෂයක් භාවිතයෙන් මනිනු ලැබේ. වර්ණාවලීක්ෂය යනු චිත්‍රපටයේ සිට කුඩා දුරින් පිහිටා ඇති සෙමින් සෙලවෙන ස්ඵටිකයකි: ස්ඵටිකය රොක් වූ විට, වුල්ෆ්-බ්‍රැග් තත්ත්වය තෘප්තිමත් කරන විවර්තන කෝණයක් හමු වේ. සිද්ධියේ තරංග ආයාමය සහ විසිරුණු කෝණය මත විසිරුණු ආලෝකය අතර වෙනස රඳා පැවතීම සොයා ගන්නා ලදී. න්‍යායේ කාර්යය වූයේ මෙම යැපීම පැහැදිලි කිරීමයි.
ප්ලාන්ක් සහ අයින්ස්ටයින්ගේ න්‍යායට අනුව, සංඛ්‍යාතයක් සහිත ආලෝකයේ ශක්තිය ν කොටස් වශයෙන් සම්ප්‍රේෂණය වේ - ක්වොන්ටා (හෝ ෆෝටෝන), එහි ශක්තිය E ප්ලාන්ක්ගේ නියත h ට සමාන වේ, ගුණ කිරීම ν . අනෙක් අතට, කොම්ප්ටන් යෝජනා කළේ ෆෝටෝනය ගම්‍යතාවය ගෙන යන බවත්, එය (මැක්ස්වෙල්ගේ න්‍යායෙන් පහත පරිදි) ආලෝකයේ සී වේගයෙන් බෙදූ E ශක්තියට සමාන වන බවත්ය. ඉලක්ක ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමග ගැටෙන විට X-ray ක්වොන්ටම් එහි ශක්තියෙන් සහ ගම්‍යතාවයෙන් කොටසක් එයට මාරු කරයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, විසිරුණු ක්වොන්ටම් අඩු ශක්තියකින් සහ ගම්‍යතාවකින් ඉලක්කයෙන් පිටතට පියාසර කරයි, ඒ අනුව, අඩු සංඛ්‍යාතයකින් (එනම්, දිගු තරංග ආයාමයකින්) කොම්ප්ටන් පෙන්වා දුන්නේ සෑම විසිරුණු ක්වොන්ටමයක්ම පර්යේෂණාත්මකව නිරීක්ෂණය කරන ලද ප්‍රාථමික ෆෝටෝනය මගින් තට්ටු කරන ලද වේගවත් ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ඉලෙක්ට්‍රෝනයකට අනුරූප විය යුතු බවයි.
ෆෝටෝනවල දෘෂ්ටි කෝණයෙන් ආලෝකය සලකා බලන්න. තනි ෆෝටෝනයක් විසිරී ඇති බව අපි උපකල්පනය කරමු, i.e. නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ ගැටේ (අපි සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝනය සහ පරමාණුව අතර බන්ධනය නොසලකා හරිමු). ඝට්ටනයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, අපි නිශ්චල බව සලකන ඉලෙක්ට්රෝනය, යම් වේගයක් ලබා ගන්නා අතර, ඒ අනුව ඊට අනුරූප ශක්තිය සහ ගම්‍යතාව; අනෙක් අතට, ෆෝටෝනය චලිතයේ දිශාව වෙනස් කරයි (විසිරීම) සහ එහි ශක්තිය අඩු කරයි (එහි සංඛ්යාතය අඩු වේ, එනම් තරංග ආයාමය වැඩි වේ). අංශු දෙකක ඝට්ටනය පිළිබඳ ගැටළුව විසඳන විට: ෆෝටෝනයක් සහ ඉලෙක්ට්රෝනයක්, ගැටෙන අංශුවල ශක්තිය හා ගම්‍යතාව සංරක්ෂණය කළ යුතු ප්‍රත්‍යාස්ථ බලපෑමේ නියමයන්ට අනුව ගැටුම සිදු වන බව අපි උපකල්පනය කරමු.
බලශක්ති සංරක්ෂණ සමීකරණය සම්පාදනය කිරීමේදී, ඉලෙක්ට්රෝන ස්කන්ධයේ ප්‍රවේගය මත යැපීම සැලකිල්ලට ගත යුතුය, මන්ද විසිරීමෙන් පසු ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ ප්‍රවේගය සැලකිය යුතු විය හැකි බැවිනි. මෙයට අනුකූලව, ඉලෙක්ට්‍රෝනයක චාලක ශක්තිය ඉලෙක්ට්‍රෝනයක විසිරීමෙන් පසු සහ පෙර ශක්තිය අතර වෙනස ලෙස ප්‍රකාශ කරනු ලැබේ, i.e.
ගැටීමට පෙර ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ශක්තිය සමාන වේ
, සහ ගැටීමෙන් පසු - (- නිශ්චලව සිටින ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ස්කන්ධය, - විසිරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සැලකිය යුතු වේගයක් ලැබී ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ස්කන්ධය).ගැටුමට පෙර ෆෝටෝන ශක්තිය - , ගැටීමෙන් පසු -
.ඒ හා සමානව, ගැටුමට පෙර ෆෝටෝන ගම්‍යතාවය
, ගැටීමෙන් පසු - .මේ අනුව, පැහැදිලි ස්වරූපයෙන්, ශක්තිය සහ ගම්‍යතාවය සංරක්ෂණය කිරීමේ නීති ස්වරූපය ගනී:
; (1.1)දෙවන සමීකරණය දෛශිකයයි. එහි චිත්රක සංදර්ශකය රූපයේ දැක්වේ.
θ කෝණයට විරුද්ධ පැත්ත සඳහා momenta හි දෛශික ත්‍රිකෝණයට අනුව, අපට ඇත
(1.2)අපි පළමු සමීකරණය (1.1) පරිවර්තනය කරමු: අපි සමීකරණයේ නියමයන් නැවත සකස් කර එහි කොටස් දෙකම වර්ග කරමු.
(1.2) සිට (1.3) අඩු කරන්න:
(1.4) සහ (1.5) එකතු කිරීමෙන් අපට ලැබෙන්නේ:
(1.6)පළමු සමීකරණයට අනුව (1.1), අපි සමීකරණයේ දකුණු පැත්ත (1.6) පරිවර්තනය කරමු. අපට පහත දේ ලැබේ.
නිශ්චල ඉලෙක්ට්රෝන මගින් විසිරීමෙන් පසු 1923 දී Compton විසින් සොයා ගන්නා ලද දෘඪ X-කිරණවල තරංග ආයාමය වැඩි වීම ආලෝකයේ corpuscular ස්වභාවය පිළිබඳ අවසාන සාක්ෂිය ලෙස සේවය කළේය. වඩාත් නිවැරදිව, අන්තර්ක්‍රියා ක්රියාවලිය සිදුවන භෞතික තත්ත්වයන් මත තරංග හෝ corpuscular ගුණ ආලෝකයට ආරෝපණය කළ හැක. මෙම ක්‍රියාවලියේදී ෆෝටෝනයක් නිශ්චල ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ ගැටී එහි ශක්තියෙන් සහ ගම්‍යතාවයෙන් කොටසක් එයට මාරු කරයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ගැටුමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ෆෝටෝනයේ ශක්තිය හා ගම්‍යතාව අඩු වන අතර, ඒ අනුව තරංග ආයාමය වැඩි වේ, මන්ද එහි ශක්තිය , සහ ගම්‍යතාව යනු සාපේක්ෂ නොවන ගැටුමේ සරලම අවස්ථාව වන විට, i.e. බලශක්ති සංරක්ෂණය පිළිබඳ නීති සහ
සහල්. 4.2 විශ්වයේ ඇති මූලද්‍රව්‍ය බහුලත්වයට අනුරූප රසායනික සංයුතියක් ඇති වායුවක X-ray ෆෝටෝන සඳහා ඡායා අවශෝෂණ හරස්කඩ. අවශෝෂණ පැනීම් ප්‍රස්ථාරයේ දක්වා ඇති මූලද්‍රව්‍යවල සීමාවන් සමඟ සම්බන්ධ වේ. මාධ්‍යයේ දෘශ්‍ය ගැඹුර යනු හයිඩ්‍රජන් කොස්මික් අන්තර්ගතය කොතැනද යන්නයි.
momentum ලෙස ලියා ඇත
ඝට්ටනයට පෙර ෆෝටෝනයේ කෝණික සංඛ්යාතය සහ ගම්‍යතාව, ගැටීමෙන් පසු අනුරූප අගයන්, ගැටීමේදී ඉලෙක්ට්‍රෝනයට ලබා දෙන ප්‍රවේගය කොහිද? උපාධිධාරී සිසුන්ට ලබා දී ඇති සම්භාව්ය ගැටලුවලින් එකක් වන්නේ තරංග ආයාමයේ වෙනස්වීම ඉහත සම්බන්ධතා භාවිතා කර පෙන්වීමයි.
මෙහි y යනු ෆෝටෝන විසිරුම් කෝණයයි.
යථාර්ථයේ දී, දේවල් වඩාත් සංකීර්ණ විය හැකිය. පළමුව, ක්රියාවලිය සාපේක්ෂ විය හැකිය. දෙවනුව, ඉලෙක්ට්‍රෝනයකට හැක
සහල්. 4.3 ෆෝටෝන ශක්තිය මත ක්ලයින්-නිෂිනා හරස්කඩ යැපීම පෙන්වන ක්‍රමානුකූල රූප සටහන.
ගැටීමේ චලනය. තෙවනුව, ෆෝටෝනවල ඝනත්වය ඉතා ඉහළ විය හැකි අතර, ප්රේරිත ක්රියාවලීන් සැලකිල්ලට ගත යුතුය (උදාහරණයක් ලෙස, හි "කොම්ප්ටෝනීකරණය" පරිච්ඡේදය බලන්න). මෙම සිද්ධාන්තයේ වඩාත් සිත්ගන්නා යෙදුමක් වන්නේ එක්ස් කිරණ ද්විමය තුළ අඛණ්ඩ වර්ණාවලියක් සෑදීමයි. විවිධ අභ්‍යවකාශ වස්තූන්හි එවැනි ඉලෙක්ට්රෝනවල ආයු කාලය නිර්ණය කිරීම සඳහා Compton backscattering (ෆෝටෝන මත සාපේක්ෂ ඉලෙක්ට්රෝන) ඉතා වැදගත් වේ (Sec. 19.3).
ගැටුමක් සාපේක්ෂද යන්න තීරණය කිරීමේදී සැලකිලිමත් විය යුතුය, i.e. අවස්ථිති මධ්යයේ පද්ධතියේ ඉලෙක්ට්රෝන වල වේගය ඇස්තමේන්තු කරන විට. නිශ්චල ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ ගැටෙන ලියෝ ෆෝටෝනයක් සඳහා, අවස්ථිති මධ්යයේ පද්ධතිය සම්බන්ධතාවය මගින් තීරණය කරන වේගයකින් චලනය වේ.
එහෙයින්, විසිරුණු ෆෝටෝනයේ ශක්තිය ලියෝ නම්, දැඩි ක්වොන්ටම් සාපේක්ෂතාවාදී විසිරුම් හරස්කඩ භාවිතා කළ යුතුය. අවස්ථිති පද්ධතියේ කේන්ද්‍රය ෆෝටෝන ශක්තිය නොඉක්මවන වේගයකින් චලනය වන්නේ නම්, තොම්සන් විසිරුම් හරස්කඩ භාවිතා කළ යුතුය, ඊට අනුරූප සාපේක්ෂ (සම්පූර්ණ) හරස්කඩ ක්ලයින්-නිෂින සූත්‍රයෙන් දක්වා ඇත.
y-quanta පදාර්ථය හරහා ගමන් කිරීමේදී, අවශෝෂණය සමඟ, ඒවා තරංග ආයාමයේ වෙනසක් හෝ දෘශ්‍ය වෙනසක් නොමැතිව විසිරී ඇත. තරංග ආයාමය වෙනස් නොකර විසිරීම සාපේක්ෂව මෘදු X-කිරණ (Er «ntgC) වල ලක්ෂණයකි. එය සම්භාව්ය හෝ තොම්සෝනියානු ලෙස හැඳින්වෙන අතර සම්භාව්ය විද්යුත් ගතිකයේ රාමුව තුළ එහි පැහැදිලි කිරීම සොයා ගනී: පරමාණුවක විද්යුත් චුම්භක තරංග සිදුවීමක් බැඳී ඇති ඉලෙක්ට්රෝන බලහත්කාර දෝලනය වෙත යොමු කරයි, ඒවා එකම සංඛ්යාතය (තරංග ආයාමය) සහිත තරංග විමෝචක බවට පත් වේ. සම්භාව්ය විසිරුම් හරස්කඩ සඳහා, J. J. තොම්සන් පහත සූත්‍රය ලබා ගත්තේය:
ෆෝටෝන ශක්තිය සැසඳිය හැකි විට තරංග ආයාමයේ වෙනසක් සමඟ විසිරීම සිදු වේ එනම් 2 සිට.මෙම සංසිද්ධිය මුලින්ම නිරීක්ෂණය කරන ලද්දේ A. Compton (1922) විසින් දෘඪ x-කිරණවල විසිරීම අධ්යයනය කරන අතරතුරය. කොම්ප්ටන්ගේ අත්හදා බැලීම් වලදී, තරංග ආයාමයක් සහිත ආරම්භක රේඛාවට අමතරව, විසිරුණු විකිරණ වර්ණාවලිය පෙන්නුම් කරන ලදී. x, X"> හි ඕෆ්සෙට් රේඛාවක් අඩංගු වේ x,සහ විස්ථාපනයේ ප්රමාණය ඔහ් = X "-Xවැඩිවන විසිරුම් කෝණය සමඟ වැඩි වේ තුල,සහ ස්ථාවර සඳහා තුලමත රඳා නොපවතී x,හෝ විසිරෙන ද්රව්ය වර්ගය මත නොවේ. මෙම සියලු නියාමයන් සම්භාව්ය තරංග න්‍යාය මගින් පැහැදිලි කර නැති නමුත් ක්වොන්ටම් න්‍යායේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් පැහැදිලි කර ඇත. Compton සහ Debye විසින් නිරීක්ෂණය කරන ලද සංසිද්ධිය පදාර්ථයේ ඉලෙක්ට්රෝන (උපග්‍රන්ථය L) මත ආලෝක ක්වොන්ටා (ෆෝටෝන) ප්‍රත්‍යාස්ථ විසිරීමක් ලෙස අර්ථකථනය කිරීමට යෝජනා කළහ. සෑම වෙනම ක්‍රියාවකදීම, එක් ෆෝටෝනයක් සහ එක් ඉලෙක්ට්රෝනයක් අන්තර්ක්‍රියා කරයි; සිද්ධි ෆෝටෝනවල ශක්තිය පරමාණුවල ඉලෙක්ට්රෝනවල බන්ධන ශක්තියට වඩා වැඩි බැවින් මෙම නඩුවේ ඉලෙක්ට්රෝනය නිදහස් ලෙස සැලකිය හැකිය.
ප්‍රාථමික කදම්භයෙන් (එක් ඉලෙක්ට්‍රෝනයකට) ඉවත්ව ඇති y-ක්වොන්ටා සංඛ්‍යාව තීරණය කරන සම්පූර්ණ හරස්කඩ ක්ලයින්-නිෂිනා-ටැම්ම් සූත්‍රය මගින් දෙනු ලැබේ:
කොහෙද x - lE.Jm^c 2 .එහි සීමාකාරී අවස්ථා සලකා බලමු.
n සඳහා: « 1 (සාපේක්ෂතාවාදී නොවන අවස්ථාව) y-quanta හි ශක්තිය වැඩි වීමත් සමඟ විසිරුණු y-quanta ගණන රේඛීයව අඩු වේ
ප්රතිවිරුද්ධ, ultrarelativistic නඩුවේ (X " 1)
මේ අනුව, ෆෝටෝන ශක්තිය වැඩි වීමත් සමඟ Compton විසිරුම් හරස්කඩ අඩු වේ; සීමාව තුළ E g ->පාහේ ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ ඊ වයි(රූපය 21.1). පරමාණුවක් මත y-ක්වන්ටා විසිරීම සඳහා සම්පූර්ණ හරස්කඩ ඉලෙක්ට්රෝන ගණනට සමානුපාතික වේ, g.u. Z.
recoil ඉලෙක්ට්රෝන වල ශක්ති වර්ණාවලිය (කොම්ප්ටන් ඉලෙක්ට්රෝන)අඛණ්ඩ: ඔවුන්ගේ චාලක ශක්තිය ටී ඊ L.8 (උපග්‍රන්ථය L) සූත්‍රය මගින් නිර්ණය කරන ලද උපරිම අගය 0 සිට පරාසයක බෙදා හැර ඇත.
fig හි දක්වා ඇත. 21.1 යැපීම නිරූපණය කරන වක්‍රයේ ගමන් මග සිට ඊ^කුඩා කෝණයක් පුරා විසිරී ඇති y-kwang අනාවරණය නොකළ විට, අසීමිත පටු කදම්භයක් සහ ලක්ෂ්‍ය අනාවරකයක් ගැන සඳහන් වේ. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීමේ දී, සීමිත විවෘත කෝණයක් සහිත කදම්භ භාවිතා කරනු ලබන අතර, අනාවරකය ලක්ෂ්යයක් නොවේ. එබැවින්, විසිරුණු y-quanta හි කෝණික ව්යාප්තිය දැන ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ.
සහල්. 21.2
jc හි කුඩා අගයන් සඳහා, කෝණික ව්යාප්තිය සම්භාව්ය විද්යුත් චුම්භක සිද්ධාන්තයේ ලක්ෂණය වන නීතිය (1 + cos"^) අනුගමනය කරයි. (cf. y-ක්වොන්ටම් හි විසිරුම් කෝණය වේ). මෙම බෙදා හැරීම සමමිතික වේ (p = nil.විසිරීමේ සම්භාවිතාව උපරිම වේ 0° සහ 180°. v වැඩි වන විට, කෝණික ව්යාප්තිය වඩ වඩාත් ඉදිරියට යොමු වේ. වක්ර fig. 21.2 විවිධ අගයන් සඳහා විසිරුණු y-විකිරණවල කෝණික ව්‍යාප්තියේ ස්වභාවය නිරූපණය කරයි. ඊ ජීහිදී X " 1, විසිරුණු විකිරණ සියල්ලම පාහේ විවෘත කෝණයක් සහිත පටු කේතුවක සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති බව සැලකිය හැකිය. (ආර් = ඔවුන්ට.
සමහර අවස්ථාවලදී, ෆෝටෝන සමඟ අන්තර් ක්රියා කරන ඉලෙක්ට්රෝනවල වේගය සැලකිල්ලට ගැනීම අවශ්ය වේ. පරමාණුක ඉලෙක්ට්රෝනවල චලිතය විසිරුණු ෆෝටෝනවල සහ ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ඉලෙක්ට්රෝනවල (ස්ථාවර ඉලෙක්ට්රෝනවල) කැපී පෙනෙන ව්‍යාප්තියක් ඇති කරයි. 0). විශේෂයෙන්ම, ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ගම්‍යතාව එය දෙසට පියාසර කරන ෆෝටෝනයක ගම්‍යතාවට වඩා වැඩි නම්, දෙවැන්න ශක්තිය ලබා ගනී. (ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය).
ඉලෙක්ට්රෝන වලට අමතරව කොම්ප්ටන් ආචරණය වෙනත් මත ද ඇති විය හැක
සමහර ආරෝපිත (මෙන්ම උදාසීන, නමුත් ශුන්‍ය නොවන චුම්බක මොහොතක් ඇති) අංශු, උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රෝටෝනයක් හෝ නියුට්‍රෝනයක් මත. කෙසේ වෙතත්, මෙම අවස්ථාවේ දී විසිරුණු හරස්කඩ ඉතා කුඩා වේ, මන්ද ඒවා අංශු ස්කන්ධයේ වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ.
y-quanta හි Compton විසිරීම පිළිබඳ අපගේ සාකච්ඡාව අවසන් කිරීම සඳහා, මෙම සංසිද්ධිය ඒවායේ විසිරීම සමඟ පමණක් නොව, පසුව ද්රව්යයේ ඡායාරූප විද්යුත් අවශෝෂණය සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති බව අපි සටහන් කරමු. y-quanta හි ප්‍රභවය සෑම පැත්තකින්ම ප්‍රමාණවත් තරම් විශාල ආලෝක ද්රව්ය කුට්ටි වලින් වටවී තිබේ නම් (උදාහරණයක් ලෙස, ඇලුමිනියම්), එවිට y-විකිරණය තවදුරටත් බ්ලොක් වලින් ඔබ්බට නොයනු ඇත. සම්භාව්ය විසිරීම සිදු වූයේ නම් මෙය සිදු නොවේ. කෙසේ වෙතත්, කොම්ප්ටන් විසිරීමේදී, y-ක්වොන්ටම් ශක්තියෙන් කොටසක් ඉලෙක්ට්රෝනය වෙත මාරු කරනු ලැබේ. එබැවින්, බ්ලොක් එකේ බහුවිධ විසිරීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, y-ක්වොන්ටම් ක්‍රමයෙන් එහි ශක්තියෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් නැති වී යන අතර, අවසානයේ දී අවශෝෂණය වනු ඇත, මන්ද ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය හරස්කඩ ශක්තිය අඩු වීමත් සමඟ වේගයෙන් වැඩි වන අතර එය වඩා විශාල වේ. විසිරුණු හරස්කඩ (රූපය 21.1). බහු විසිරීමේ සංසිද්ධිය මත, කොන්ක්රීට්, ගඩොල් ආදියෙන් y-quanta වලින් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා උපකරණයක් පදනම් වේ.
- විසිරුණු X-කිරණ විකිරණවල යම් කොටසක් මුල් තරංග ආයාමය ඇති බව කාරනය මගින් පැහැදිලි කෙරේ. සමහර ෆෝටෝන පරමාණුවලට තදින් බැඳී ඇති අභ්‍යන්තර ඉලෙක්ට්රෝන මගින් විසිරී ඇති බව. මෙය ෆෝටෝනයක ගැටීමකට සමාන වන්නේ නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමග නොව පරමාණුවක් සමග වන අතර එහි ස්කන්ධය ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ ස්කන්ධයට වඩා දහස් ගුණයකින් වැඩිය. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, මෙම අවස්ථාවේ දී බලශක්ති හුවමාරුව සහ තරංග ආයාමයේ ආශ්‍රිත වෙනස්වීම දහස් ගුණයකින් කුඩා වේ, i.e. ප්රායෝගිකව නිරීක්ෂණය කළ නොහැක. y-quanta සඳහා, ඕනෑම පරමාණුක ඉලෙක්ට්‍රෝනයක බන්ධන ශක්තියට වඩා වැඩි ශක්තියක්, මිශ්‍ර රේඛාවක් පමණක් නිරීක්ෂණය කෙරේ.
ස්ථාපනය සහ පර්යේෂණාත්මක තාක්ෂණය පිළිබඳ විස්තරය
යොමු කිරීම්
කාර්යයේ අරමුණ
කොම්ප්ටන් බලපෑම
L A B O RA TO R N A Y RA B O TA අංක 7 V
පරීක්ෂණ ප්‍රශ්න
1. ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණයේ සංසිද්ධියේ සාරය කුමක්ද? ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය සඳහා අයින්ස්ටයින්ගේ සමීකරණය.
2. බාහිර ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය සඳහා Stoletov නීති සකස් කරන්න.
3. ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණයේ රතු මායිම සහ වැඩ ශ්‍රිතය නිර්වචනය කරන්න.
4. ප්ලාන්ක්ගේ නියතය නිර්ණය කිරීම සඳහා ක්‍රියාකාරී සූත්‍රයක් ව්‍යුත්පන්න කරන්න.
5. ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණයේදී නිරීක්ෂණය කරන ලද වත්මන්-වෝල්ටීයතා ලක්ෂණ ගොඩනඟා පැහැදිලි කරන්න.
1. පරිගණක අත්හදා බැලීමක් භාවිතයෙන් Compton ආචරණය අධ්යයනය කරන්න.
2. විසරණ කෝණය මත සිද්ධි විකිරණ තරංග ආයාමයේ වෙනස රඳා පැවැත්ම තීරණය කරන්න.
1. ට්රොෆිමෝවා ටී.අයි. භෞතික විද්යාව පාඨමාලාව: පෙළ පොත. විශ්ව විද්‍යාල සඳහා දීමනාව / T.I. ට්රොෆිමොව්. -
2වන සංස්කරණය - එම්.: ඉහළ. පාසල, 1990. - 478 පි.
2. Saveliev I.V. සාමාන්ය භෞතික විද්යාව පිළිබඳ පාඨමාලාව: පෙළපොත. උසස් අධ්‍යාපන ආයතනවල සිසුන් සඳහා දීමනාව. වෙළුම් 3 කින් වෙළුම 3: ක්වොන්ටම් දෘෂ්ටි විද්යාව. පරමාණුක භෞතික විද්යාව. ඝන රාජ්ය භෞතික විද්යාව. පරමාණුක න්යෂ්ටිය සහ මූලික අංශු පිළිබඳ භෞතික විද්යාව / I.V. Saveliev. - එම්.: Nauka, 1982. - 304 පි.
3. ඩෙට්ලාෆ් ඒ.ඒ. භෞතික විද්යාව පාඨමාලාව: පෙළ පොත. උසස් අධ්‍යාපන ආයතන සඳහා දීමනාව / ඒ.ඒ. ඩෙට්ලාෆ්, බී.එම්. යාවෝර්ස්කි. - එම්.: ඉහළ. පාසල, 1989. - 608 පි.
17 වන ශතවර්ෂයේ අවසානයේ දී ආලෝකයේ ස්වභාවය පිළිබඳ න්යායන් දෙකක් එකවරම පාහේ මතු විය. නිව්ටන් යෝජනා කළේය කල් ඉකුත් වීමේ න්‍යාය, ආලෝකය යනු ආලෝක අංශු (කෝපස්කල්) ප්‍රවාහයක් වන අතර එය දීප්තිමත් ශරීරයකින් සෘජුකෝණාස්‍රාකාර ගමන් පථ ඔස්සේ පියාසර කරයි. හයිජන්ස් ඉදිරිපත් කළේය තරංග න්‍යාය, ලෝකයේ ඊතර් ප්‍රචාරණය කරන ප්‍රත්‍යාස්ථ තරංගයක් ලෙස ආලෝකය සැලකේ.
ආලෝකයේ වඩාත් සම්පූර්ණ corpuscular ගුණ කොම්ප්ටන් ආචරණයෙන් ප්‍රකාශ වේ. ඇමරිකානු භෞතික විද්‍යාඥ ඒ. කොම්ප්ටන්, 1923 දී ආලෝක පරමාණු (පැරෆින්, බෝරෝන්) සහිත ද්රව්ය මගින් ඒකවර්ණ එක්ස් කිරණ විකිරණ විසිරීම අධ්යයනය කරමින්, විසිරුණු විකිරණ සංයුතියේ, ආරම්භක තරංග ආයාමයේ විකිරණ සමඟින්, විකිරණ දිගු තරංග ආයාමයන් ද නිරීක්ෂණය කෙරේ. Dl \u003d l "-l වෙනස තරංග ආයාමය මත රඳා නොපවතින බව පරීක්ෂණ මගින් පෙන්වා දී ඇත. එල්සිද්ධි විකිරණ සහ විසිරෙන ද්රව්යයේ ස්වභාවය, නමුත් තීරණය වන්නේ විසිරෙන කෝණයේ විශාලත්වය අනුව පමණි q:
ඩී එල් = එල්" - එල් = 2එල් C sin 2 ( q/2), (1)
එහිදී l" යනු විසිරුණු විකිරණවල තරංග ආයාමය, l C - කොම්ප්ටන් තරංග ආයාමය,(ෆෝටෝනයක් ඉලෙක්ට්‍රෝනයකින් විසිරී ගිය විට එල් C = 2.426 pm).
කොම්ප්ටන් ආචරණයද්‍රව්‍යයක නිදහස් (හෝ දුර්වල ලෙස බැඳී ඇති) ඉලෙක්ට්රෝන මත කෙටි තරංග ආයාම විද්යුත් චුම්භක විකිරණ (X-ray සහ g-radiation) ප්‍රත්‍යාස්ථ විසිරීම ලෙස හැඳින්වේ, තරංග ආයාමයේ වැඩි වීමක් සමඟ.
කොම්ප්ටන් ආචරණය පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීම විද්යුත් චුම්භක තරංගවල ස්වභාවය පිළිබඳ ක්වොන්ටම් සංකල්පවල පදනම මත ලබා දී ඇත. ක්වොන්ටම් න්‍යාය කරන්නාක් මෙන්, විකිරණ යනු ෆෝටෝන ප්‍රවාහයක් යැයි අපි උපකල්පනය කරන්නේ නම්, කොම්ප්ටන් ආචරණය යනු ද්රව්යයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන සමඟ එක්ස් කිරණ ෆෝටෝන වල ප්‍රත්‍යාස්ථ ඝට්ටනයක ප්‍රතිඵලයකි (ආලෝක පරමාණු සඳහා ඉලෙක්ට්රෝන න්‍යෂ්ටියට දුර්වල ලෙස බැඳී ඇත. පරමාණු, එබැවින්, පළමු ආසන්න වශයෙන්, ඒවා නිදහස් ලෙස සැලකිය හැකිය). මෙම ඝට්ටනය අතරතුර, ෆෝටෝනය එහි ශක්තියේ සහ ගම්‍යතාවයේ ඉලෙක්ට්රෝන කොටස වෙත ඒවායේ සංරක්ෂණ නීතිවලට අනුකූලව මාරු කරයි.
| පින්තූරය 1 |
අංශු දෙකක ප්‍රත්‍යාස්ථ ගැටුමක් සලකා බලන්න (රූපය 1) - ගම්‍යතාවයක් සහිත සිද්ධි ෆෝටෝනයක් පි g \u003d hn / c සහ ශක්තිය e g \u003d hn, විවේකයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ (විවේක ශක්තිය W 0 \u003d m 0 c 2; m 0 යනු ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ ඉතිරි ස්කන්ධයයි). ෆෝටෝනයක්, ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ ගැටීමෙන්, එහි ශක්තියෙන් සහ ගම්‍යතාවයෙන් කොටසක් එයට මාරු කර චලිතයේ දිශාව වෙනස් කරයි (විසිරයි). ෆෝටෝන ශක්තිය අඩුවීම යනු විසිරුණු විකිරණවල තරංග ආයාමය වැඩි වීමයි. විසිරුණු ෆෝටෝනයේ ගම්‍යතාව සහ ශක්තිය සමාන වේවා p"g=hn"/cසහ e"g=hn". කලින් නිශ්චලව තිබූ ඉලෙක්ට්රෝනයක් ගම්‍යතාවයක් ලබා ගනී p e =mv,ශක්තිය W=mc 2සහ චලිතයට පැමිණේ - ප්‍රතිපෝෂණ අත්විඳියි. එවැනි එක් එක් ඝට්ටනයකදී, ශක්තිය හා ගම්‍යතාවය සංරක්ෂණය කිරීමේ නීති තෘප්තිමත් වේ.
බලශක්ති සංරක්ෂණය පිළිබඳ නීතියට අනුව,
, (2)
ගම්‍යතා සංරක්ෂණ නීතියට අනුව,
කේ = එම් v + කේ ,(3)
පළමු සමීකරණය බෙදීම සමඟ, ඔබට එය පෝරමයට ගෙන යා හැක:
mc \u003d m 0 c + (k - k') . (4)
මෙම සමීකරණය වර්ග කිරීම ලබා දෙයි:
(mc) 2 =(m 0 c) 2 + (k) 2 +( k') 2 - 2(k)( k')+2m 0 c (k - k').(5)
රූප සටහන 1 සිට එය පහත දැක්වේ
(5) සමීකරණයෙන් සමීකරණය (6) අඩු කිරීමෙන් අපට ලැබෙන්නේ:
m 2 (c 2 –v 2) = m 0 2 c 2 - 2 2 kk’(1-cos )+2m 0 c (k - k’). (7)
ඔබට m 2 (c 2 -v 2) = m 0 2 c 2 බවට වග බලා ගත හැකිය, එවිට සියල්ල සමානාත්මතාවයට පැමිණේ:
m 0 c(k - k’) = kk'(1-cos ). (8)
සමීකරණය 2 න් ගුණ කිරීම සහ බෙදීම m 0 ckk'සහ, එය සැලකිල්ලට ගනිමින් 2 / k = l, අපට සූත්‍රය ලැබේ:
. (9)
ප්‍රකාශනය (9) යනු කොම්ප්ටන් විසින් පර්යේෂණාත්මකව ලබාගත් සූත්‍රය (1) මිස අන් කිසිවක් නොවේ. එහි අගයන් ආදේශ කිරීම h, m 0 සහ සමඟඉලෙක්ට්‍රෝනයේ කොම්ප්ටන් තරංග ආයාමය l C \u003d h / (m 0 c) \u003d 2.426 pm ලබා දෙයි.
විසිරුණු විකිරණ සංයුතියේ "නොසිටීම" රේඛාවක් (මුල් තරංග ආයාමයේ විකිරණ) පැවතීම පහත පරිදි පැහැදිලි කළ හැකිය. විසිරීමේ යාන්ත්‍රණය සලකා බැලීමේදී ෆෝටෝනය ගැටෙන්නේ නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ පමණක් බව උපකල්පනය කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, අභ්‍යන්තර ඉලෙක්ට්රෝන (විශේෂයෙන් බර පරමාණු වලදී) මෙන් ඉලෙක්ට්රෝනය පරමාණුවට දැඩිව බැඳී ඇත්නම්, ෆෝටෝනය සමස්තයක් ලෙස පරමාණුව සමඟ ශක්තිය හා ගම්‍යතාව හුවමාරු කරයි. ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ස්කන්ධයට සාපේක්ෂව පරමාණුවක ස්කන්ධය ඉතා විශාල බැවින් ෆෝටෝන ශක්තියෙන් ඉතා සුළු කොටසක් පමණක් පරමාණුව වෙත මාරු කරනු ලැබේ. එබැවින්, මෙම නඩුවේදී, තරංග ආයාමය l " විසිරුණු විකිරණ ප්රායෝගිකව සිද්ධි විකිරණ වල තරංග ආයාම l ට වඩා වෙනස් නොවේ.
කොම්ප්ටන් ආචරණය ඉලෙක්ට්රෝන මත පමණක් නොව, ප්‍රෝටෝන වැනි අනෙකුත් ආරෝපිත අංශු මත ද නිරීක්ෂණය වේ, කෙසේ වෙතත්, ප්‍රෝටෝනයේ විශාල ස්කන්ධය නිසා, එහි පසුබෑම “දෘශ්‍ය වන්නේ” ඉතා ඉහළ ශක්ති ෆෝටෝන විසිරී ඇති විට පමණි.
COMPTON EFFECT (කොම්ප්ටන් විසිරීම), නිදහස් ආරෝපිත අංශු මගින් දෘඩ (කෙටි තරංග ආයාම) විද්යුත් චුම්භක විකිරණ විසිරීම, විසිරුණු විකිරණවල තරංග ආයාමයේ වෙනසක් සමඟින්. එය 1922 දී A. Compton විසින් මිනිරන්වල දෘඩ එක්ස් කිරණ විසිරීමේදී සොයා ගන්නා ලද අතර, එහි විකිරණ විසිරී යන පරමාණුක ඉලෙක්ට්රෝන හොඳ නිරවද්‍යතාවයකින් නිදහස් යැයි සැලකිය හැකිය (එක්ස් කිරණවල සංඛ්යාතය ඉලෙක්ට්රෝනවල ලාක්ෂණික සංඛ්‍යාතවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි බැවින් සැහැල්ලු පරමාණු වල චලනය). කොම්ප්ටන්ගේ මිනුම්වලට අනුව, X-කිරණ විකිරණ λ 0 කෝණයක් හරහා විසිරී ගිය විට එහි ආරම්භක තරංග ආයාමය වැඩි වී සමාන වේ.
මෙහි λ C යනු ඉලෙක්ට්‍රෝනයක කොම්ප්ටන් තරංග ආයාමය ලෙස හඳුන්වන සියලුම ද්රව්ය සඳහා නියත අගයකි. (අගය λ С = λ/2π = 3.86159268·10 -11 cm බොහෝ විට භාවිතා වේ) Compton ආචරණය ආලෝකයේ සම්භාව්ය තරංග න්‍යායට තියුනු ලෙස පටහැනි වන අතර, ඒ අනුව විද්යුත් චුම්භක විකිරණවල තරංග ආයාමය නිදහස් මගින් විසිරී ඇති විට වෙනස් නොවිය යුතුය. ඉලෙක්ට්රෝන. එබැවින්, කොම්ප්ටන් ආචරණය සොයා ගැනීම ආලෝකයේ ද්විත්ව ස්වභාවය පෙන්වා දුන් වැදගත්ම කරුණක් විය (කෝපුස්කියුලර් තරංග ද්විත්වවාදය බලන්න). කොම්ප්ටන් සහ ඔහුගෙන් ස්වාධීනව P. Debye විසින් දෙන ලද බලපෑම පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීම නම්, E \u003d ћω සහ ගම්‍යතා p \u003d ћk ශක්තිය සහිත γ-ක්වොන්ටම් ඉලෙක්ට්රෝනයක් සමඟ ගැටීමෙන් එහි ශක්තියෙන් කොටසක් මාරු කරයි. එය, විසිරුම් කෝණය මත පදනම්ව. (මෙහි ћ යනු ප්ලාන්ක්ගේ නියතය, ω යනු විද්යුත් චුම්භක තරංගයක චක්‍රීය සංඛ්යාතය, k යනු එහි තරංග දෛශිකය |k|= ω/s, තරංග ආයාමයට සම්බන්ධ λ = 2π|k|.) නීති අනුව ශක්තිය සහ ගම්‍යතාවය සංරක්ෂණය කිරීම, නිශ්චලව සිටින ඉලෙක්ට්‍රෝනයකින් විසිරී ඇති ශක්තිය γ- ක්වොන්ටම් සමාන වේ
විසිරුණු විකිරණ λ' හි තරංග ආයාමයට සම්පූර්ණයෙන්ම අනුරූප වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ඉලෙක්ට්‍රෝනයක කොම්ප්ටන් තරංග ආයාමය මූලික නියතයන් අනුව ප්‍රකාශ වේ: ඉලෙක්ට්රෝන ස්කන්ධය m e, ආලෝකයේ වේගය c සහ ප්ලාන්ක්ගේ නියතය ћ: λ С = ћ/m e c. කොම්ප්ටන් ආචරණය පිළිබඳ එවැනි අර්ථකථනයක පළමු ගුණාත්මක තහවුරු කිරීම වූයේ 1923 දී C.T.R. විල්සන් විසින් ඔහු විසින් නිර්මාණය කරන ලද කුටියක X-කිරණ සමඟ වාතය විකිරණය කරන විට recoil ඉලෙක්ට්රෝන නිරීක්ෂණය කිරීමයි. කොම්ප්ටන් ආචරණය පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක ප්‍රමාණාත්මක අධ්‍යයනයන් D. V. Skobeltsyn විසින් සිදු කරන ලද අතර, ඔහු විසින් විකිරණශීලී සූදානමක් RaC (214 Bi) අධි ශක්ති γ-Quanta ප්‍රභවයක් ලෙස සහ අනාවරකයක් ලෙස චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක තැන්පත් කරන ලද වලාකුළු කුටියක් භාවිතා කරන ලදී. Skobeltsyn ගේ දත්ත පසුව ක්වොන්ටම් විද්යුත් ගති විද්යාව පරීක්ෂා කිරීමට භාවිතා කරන ලදී. මෙම සත්‍යාපනයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ස්වීඩන් භෞතික විද්‍යාඥ O. Klein, ජපන් භෞතික විද්‍යාඥ Y. Nishina සහ I. E. Tamm විසින් කොම්ප්ටන් ආචරණයේ ඵලදායි හරස්කඩ γ-Quanta හි ශක්තියේ වැඩි වීමක් සමඟ අඩු වන බව සොයා ගන්නා ලදී (එනම්, අඩුවීමක් සමඟ. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ තරංග ආයාමයේදී), සහ කොම්ප්ටන් එකට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස ඉක්මවන තරංග ආයාමයන් සමඟ, J. J. තොම්සන් තරංගයේ පදනම මත දැක්වෙන σ T \u003d (8π / 3) r e 2 \u003d 0.6652459 10 -24 cm 2 සීමාවට නැඹුරු වේ. න්‍යාය (re \u003d e 2 / m e s 2 - සම්භාව්ය ඉලෙක්ට්රෝන අරය).
Compton ආචරණය ඉලෙක්ට්රෝන මගින් පමණක් නොව, විශාල ස්කන්ධයක් සහිත අනෙකුත් අංශු මගින් ද γ-ක්වන්ටා විසිරීමේදී නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ, නමුත් ඵලදායි හරස්කඩ මෙම නඩුවේ විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලවල් කිහිපයක් කුඩා වේ.
γ-ක්වොන්ටම් විවේකයකින් නොව, චලනය වන (විශේෂයෙන් සාපේක්ෂතාවාදී) ඉලෙක්ට්‍රෝනයකින් විසිරී ගිය විට, ශක්තිය ඉලෙක්ට්‍රෝනයෙන් γ-ක්වොන්ටම් වෙත මාරු කළ හැක. මෙම සංසිද්ධිය ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ.
කොම්ප්ටන් ආචරණය, ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය සහ ඉලෙක්ට්රෝන-පොසිට්‍රෝන යුගල නිෂ්පාදනය සමඟින් පදාර්ථයේ දෘඩ විද්යුත් චුම්භක විකිරණ අවශෝෂණය කිරීමේ ප්රධාන යාන්ත්‍රණය වේ. Compton ආචරණයේ සාපේක්ෂ භූමිකාව මූලද්‍රව්‍යයේ පරමාණුක ක්‍රමාංකය සහ γ කිරණවල ශක්තිය මත රඳා පවතී. ඊයම්, උදාහරණයක් ලෙස, ඇලුමිනියම් - 0.05-15 MeV පරාසයක (පය.) 0.5-5 MeV ශක්ති පරාසය තුළ ෆෝටෝන අහිමි කිරීමට Compton ආචරණය ප්රධාන දායකත්වය සපයයි. මෙම ශක්ති පරාසය තුළ, γ කිරණ හඳුනා ගැනීමට සහ ඒවායේ ශක්තිය මැනීමට Compton scattering භාවිතා කරයි.
තාරකා භෞතික විද්‍යාවේ සහ විශ්ව විද්‍යාවේ කොම්ප්ටන් ආචරණය වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. නිදසුනක් ලෙස, එය තාරකාවල මධ්‍යම ප්‍රදේශවලින් (තාප න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියා සිදුවන) ඒවායේ මතුපිටට ෆෝටෝන මගින් ශක්ති හුවමාරු ක්රියාවලිය තීරණය කරයි, එනම්, අවසානයේ, තරු වල දීප්තිය සහ ඒවායේ පරිණාමයේ වේගය. විසිරීම නිසා ඇතිවන ආලෝක පීඩනය තාරකාවල තීරණාත්මක දීප්තිය තීරණය කරයි, තාරකාවේ කවචය ප්‍රසාරණය වීමට පටන් ගනී.
මුල් ප්‍රසාරණය වූ විශ්වයේ දී, මෙම අංශු වලින් හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සාදනු ලබන තෙක් ප්‍රෝටෝන සහ ඉලෙක්ට්රෝනවල උණුසුම් ප්ලාස්මාවක ද්රව්ය හා විකිරණ අතර සමතුලිත උෂ්ණත්වයක් පවත්වා ගෙන යනු ලැබුවේ කොම්ප්ටන් විසිරීමයි. මේ හේතුවෙන් විශ්වයේ මහා පරිමාණ ව්‍යුහයක් ගොඩනැගීමට තුඩු දෙන විශ්වීය ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ කෝණික ඇනිසොට්‍රොපි මගින් පදාර්ථයේ ප්‍රාථමික උච්චාවචනයන් පිළිබඳ තොරතුරු සපයයි. ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය පසුබිම් මන්දාකිණි විකිරණයේ එක්ස් කිරණ සංඝටකයේ පැවැත්ම සහ සමහර කොස්මික් ප්‍රභවයන්ගේ γ-විකිරණවල පැවැත්ම පැහැදිලි කරයි. කොස්මික් ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණ දුරස්ථ මන්දාකිණිවල උණුසුම් වායු වලාකුළු හරහා ගමන් කරන විට, ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය හේතුවෙන්, විශ්වය පිළිබඳ වැදගත් තොරතුරු සපයන කොස්මික් මයික්‍රෝවේව් පසුබිම් විකිරණ වර්ණාවලියේ විකෘති කිරීම් සිදු වේ (සුන්යෙව්-සෙල්ඩොවිච් ආචරණය බලන්න).
ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය මගින් ත්වරණය වූ අති සාපේක්ෂ ඉලෙක්ට්රෝන වල ගැටෙන කදම්භයක් මත ලේසර් විකිරණ විසිරීම මගින් අධි ශක්ති γ-ක්වන්ටා අර්ධ-ඒකවර්ණ කදම්භ ලබා ගැනීමට හැකි වේ. සමහර අවස්ථාවලදී, ප්‍රතිලෝම කොම්ප්ටන් ආචරණය භෞමික තත්ව යටතේ තාප න්‍යෂ්ටික විලයන ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාත්මක කිරීම වළක්වයි.
ලිට්.: ඇල්ෆා, බීටා සහ ගැමා වර්ණාවලීක්ෂය. එම්., 1969. නිකුතුව. 1-4; Shpolsky E.V. පරමාණුක භෞතික විද්යාව. එම්., 1986. ටී 1-2.
