Фотоны упругие столкновения

При комптоновском эффекте фотон претерпевает рассеяние в результате упругого столкновения с электроном среды и передает ему часть своей энергии. Энергия электронов отдачи равна [c.16]

Оказалось, что уравнение, точно описывающее эффект Комптона, можно вывести, если рассматривать взаимодействие фотона с электроном вещества как упругое столкновение двух частиц, при котором выполняются законы сохранения энергии и импульса. Проследим этот вывод, который дается здесь с некоторыми упрощениями. [c.23]

Некогерентное рассеяние можно схематически описать как результат упругого столкновения двух частиц рентгеновского фотона и свободного электрона, т. е. электрона внешней оболочки атома. При столкновении часть энергии фотона перейдет к электрону последний приобретет определенную скорость, а остаток энергии будет испущен в виде фотона с меньшей энергией, а следовательно, и частотой. [c.151]

Предметное содержание системы определяется триадой основных физических объектов этой области науки частицы — процессы — среда. К частицам относятся атомы, молекулы, радикалы, соответствующие ионы, электроны и фотоны учитывается вращательное, колебательное и электронное возбуждение частиц. Круг рассматриваемых веществ ограничен газами и составляющими их частицами сравнительно несложного состава. В системе представлены процессы упругого столкновения частиц, возбуждения и дезактивации вращения и колебаний молекул и молекулярных ионов, [c.9]

Упрощенно сущность явления комбинационного рассеяния состоит в следующем. Столкновение фотона с молекулой вещества может быть упругим и неупругим. При упругом ударе меняется лишь направление движения фотона, а энергия сохраняется прежней. [c.347]

Упругие соударения фотонов с молекулами вещества вызывают рэлеевское рассеяние. При неупругом столкновении несколько изменяются энергия фотона и его частота. [c.348]

Неизмененное рассеяние первичной радиации пробой. Здесь фотоны претерпевают упругие столкновения с атомами пробы и рассеиваются без изменения длины волны. Таким образом, общий вид фона тот же, что и для первичного потока, но при гораздо меньшей его интенсивности. [c.222]

Рэлеевское рассеяние можно рассматривать как упругое столкновение между фотоном и молекулой, а интенсивность 1 рассеянного света выражается формулой [c.154]

В общем случае термодинамическое состояние низкотемпературной плазмы, состоящей из большего числа сортов частиц (электронов, ионов, нейтральных атомов и молекул, фотонов) определяется как упругими столкновениями, приводящими к перераспределению энергии но поступательным степеням свободы частиц, так и неупругими процессами, которые приводят к изменению внутреннего состояния сталкивающихся частиц — электрон- [c.56]

Столкновения фотонов возбуждающего света, обладающих энергией Луо, с молекулами могут быть упругими, т. е. без изменения энергии, что соответствует рэлеевскому рассеянию, и не упругими. В последнем случае возможны следующие два варианта [c.287]

Если первичные 7-кванты имеют длину волны менее 0,03 нм, то начинают проявляться не только их волновые свойства, но и свойства как частиц, сталкивающихся подобно столкновению двух упругих шаров. При комптоновском рассеянии электрону передается лишь часть энергии первичного кванта. В результате появляется вторичный электрон, движущийся под углом от О до 90° к направлению первичного кванта, а непоглощенная им часть энергии кванта будет преобразована в меньшую энергию вторичного фотона, который может распространяться в любом направлении. Появившийся вторичный фотон также может взаимодействовать с другими [c.294]

Поскольку при таком процессе происходит превращение кинетической энергии электрона в электромагнитную энергию фотона, сохранение энергии в том смысле, как это обычно имеет место при простых механических столкновениях, не наблюдается. Как видно по снимкам, сделанным с помощью камеры Вильсона, обычное ядерное рассеяние не влияет на последующее ионизирующее действие электрона, т. е. при этом энергия электрона сохраняется (масса ядра настолько велика, что можно пренебречь полученной им энергией). Такое отклонение, при котором механическая, т. е. кинетическая, энергия остается неизменной, называется упругим рассеянием . Напротив, отклонение электрона с одновременным испусканием рентгеновского фотона является неупругим, и, согласно наблюдениям с помощью камеры Вильсона, ионизирующее действие электрона в результате такого отклонения заметно снижается. При этих наблюдениях не удается обнаружить ионизации под действием фотона. Таким образом, на основании наблюдений, сделанных с помощью камеры Вильсона, может показаться, что энергия не сохраняется, хотя в действительности часть энергии электрона переходит в энергию фотона. [c.26]

При эффекте Комптона (рис. 1, б) фотон сталкивается с атомным электроном и претерпевает упругое рассеяние, т. е. при этом сохраняются количество движения и энергия. Если считать электрон свободным, можно легко найти зависимость энергии, приобретаемой этим электроном в результате столкновения, а также зависимость величины энергии вторичного кванта от энергии, от углов отклонения падающих фотонов и от массы электрона. Допущение, что электрон свободен, вполне обосновано, поскольку энергия у-лучей, как правило, очень велика по сравнению с энергией связи электрона в атоме. Следует отметить, что в случае эффекта Комптона общее число ( тонов остается неизменным, хотя направление фотонов меняется и они теряют энергию. [c.37]

Фотоны летят в пустоте со скоростью света. Они имеют определенную массу, зависящую от частоты V, и определенное количество движения. Столкновение их с электронами подчиняется механическим законам ударов упругих шаров (эффект Комптона, 27). При ударе о материальные тела фотоны сообщают им часть своего количества движения, что служит причиной светового давления. [c.36]

Фотоны летят в пустоте со скоростью света. Они имеют определенную массу и определенное количество движения. Столкновение их с электронами подчиняется механическим законам ударов упругих шаров (эффект Комптона). [c.54]

В силу таких приближений взаимодействие электромагнитной волны с упругой волной колебания (столкновение фотон — фонон) приводит по правилам отбора, учитывающим закон сохранения энергии и соотношения между волновыми векторами, к тому, что спектры оказываются состоящими из узких линий. [c.251]

Сущность явления комбинационного рассеяния можно понять, исходя из элементарных фотонных представлений о свете. При столкновении фотона с молекулой их взаимодействие может протекать в виде упругого или неупругого удара . При упругом ударе фотона о молекулу его энергия сохраняется, а направление движения изменяется. Это соответствует релеевскому рассеянию света, т. е. рассеянию без изменения длины волны. При неупругом соударении энергия фотона меняется. Если молекула находится в наинизшем коле- [c.23]

Между стационарными состояниями в А. возможны квантовые переходы. Прн переходе с более высокого уровня энергии Е, на более низкий Ек А. отдает энергию ( , — Ек), при обратном переходе получает ее, Прн излучательных переходах А. испускает или поглощает квант электромагн. излучения (фотон). Возможны и безызлучательные переходы, когда А. отдает или получает энергию прн взаимод. с др. частицами, с к-рыми он сталкивается (напр,, в газах) нлн длительно связан (в молекулах, жидкостях и твердых телах). В атомарных газах в результате столкновения своб. А. с др. частицей он может перейти на др. уровень энергии-испытать неупругое столкновение при упругом столкновении изменяется лишь кинетич. энергия поступат. движения А., а его полная внутр. энергия Е остается неизменной. Неупругое столкновение своб. А, с быстро движущимся электроном, отдающим этому А. свою кинетич энергию,-возбуждение А, электронным ударом-однн нз методов определения уровней энергии А. [c.215]

Ив и Дакворт [595] исследовали люминесцентные характеристики различных веществ как функцию энергии ионов. При проникновении ионов с низкой энергией в твердое вещество большая часть их энергии расходуется на упругие столкновения и лишь незначительная — на возбуждение электронов. Таким образом, можно ожидать, что при бомбардировке люминофоров их свойства будут ухудшаться вследствие дефектов кристаллической решетки. Ухудшение наблюдалось уже при бомбардировке ионами в количестве 5-10 ион1см [2201], однако такой образец был регенерирован прокаливанием при 450°. Отложения, образующиеся на поверхности сцинтиллятора, также ухудшают его чувствительность. Фотоумножитель должен быть защищен от попадания рассеянного света, а то, что фоточувствительная поверхность должна иметь низкую работу выхода, влечет за собой увеличение фоновых шумов при комнатной температуре. Достоинство таких детекторов состоит в образовании большого числа фотонов под воздействием одного иона, что статистически снижает флуктуации. Снижения фоновых шумов в фотоумножителях можно добиться применением нескольких умножителей с одним люминофором. Кальман и Акардо [1074] описали такую систему с применением трех фотоумножителей, которые ведут счет только тех частиц, которые образуются одновременно во всех трубках. [c.221]

Так как импульс электрона рр велик по сравнению с импульсом фотона в металле [рр (Ио1с), то претерпевают изменения за счет перехода в высокочастотную область только частоты неупругих столкновений, частоты упругих столкновений те же, что в статическом случае [c.363]

Рамановская спектроскопия основана на исследовании спектров рассеяния света. При столкновении фотона с молекулой может иметь место упругое соударение, при котором фотон не теряет энергию, но изменяет направление своего движения. Такое рассеяние известно под названием рэлеевского и лежит в основе метода определения молекулярных весов соединений. Соударения могут быть также иеупругими они характеризуются тем, что энергия молекулы и фотона изменяется. Поскольку эти изменения носят квантовый характер и определяются колебательными и вращательными уровнями молекулы, анализ спектра рассеянного света (спектра Рамана) дает почти ту же информацию, что и обычный инфракрасный спектр. Необходимо, однако, помнить один момент правила отбора в этих двух случаях различаются. В инфракрасной спектроскопии разрешены одни переходы, в раман-спектро-скопии — другие. Таким образом, имеет смысл снять и тот и другой спектр исследуемого образца. До недавнего времени раман-спектроско-пия находила весьма ограниченное применение из-за малой интенсивности рассеянного света. Однако использование для возбуждения лазеров существенно повысило ценность указанного метода [16—20]. В качестве примера на рис. 13-4,5 приведен раман-спектр 1-метилурацила. Заметим, что интенсивность полосы амид II (относительно полосы амид I) в раман-спектре значительно меньше, чем в инфракрасном спектре поглощения. Особый интерес представляет резонансная раман-спектроскопия [19—21], где используется лазерный пучок с длиной волны, соответствующей длине волны электронного перехода. Рассеяние света при этом часто существенно усиливается на частотах, которые отличаются от частоты лазера на частоту рамановского рассеяния, происходящего на группах хромофора или на группах молекулы, соседствующей с хромофором. Несмотря на определенные экспериментальные трудности, указанный метод позволяет изучать структурные особенности какого-либо конкретного участка макромолекулы. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология