Комптона

Однако в XX в. стало известно большое число явлений, свидетельствующих о том, что свет представляет собой поток материальных ча( тиц, получивших название световых квантов или фотонов. Представление о квантах, как уже указывалось выше, впервые было введено в науку в 1900 г. Планком. Корпускулярные свойства света особенно отчетливо проявляются в двух явлениях в фотоэффекте и эффекте Комптона. [c.20]

Рассеяние рентгеновских лучей электронами может быть когерентным (без изменения длины волны) и некогерентным. Во втором случае часть энергии рентгеновского кванта при упругом соударении передается электрону (эффект Комптона, который наблюдается в основном для жесткого рентгеновского излучения). Интерференция когерентно рассеянного излучения приводит к дифракционным эффектам. Поскольку длины волн рентгеновских лучей сравнимы с межплоскостными расстояниями в кристаллах, то кристаллы играют роль дифракционных решеток. Представим кристалл как комплекс параллельных плоскостей, на которых расположены атомы. Вследствие периодического строения расстоя- [c.12]

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]

Полинг считал, что предложенную им спиральную модель молекулы можно распространить и на нуклеиновые кислоты. В начале 50-х годов английский физик Морис Хью Фредерик Уилкинс (род. в 1916 г.) изучал нуклеиновые кислоты методом дифракции рентгеновских лучей, и результаты его работы можно было использовать для проверки справедливости предположения Полинга. Английский физик Фрэнсис Гарри Комптон Крик (род. в 1916 г.) и американский химик Джеймс Дьюи Уотсон (род. в 1928 г.) установили, что удовлетворительно объяснить результаты дифракционных исследований можно, лишь несколько усложнив модель молекулы. Каждая молекула нуклеиновой кислоты должна представлять собой двойную спираль, образованную навитыми вокруг общей оси цепями. Эта модель Уотсона — Крика, предложенная ими впервыев 1953г., сыграла важную роль в развитии генетики . [c.131]

Комптон-эффект подтвердил наличие импульса у фотонов, описываемого формулой (XX.3). [c.426]

Характер взаимодействия ионизирующего излучения е веществом определяется параметрами частиц и свойствами вещества. При взаимодействии заряженных частиц со средой основной причиной потерь энергии являются столкновения с атомами (электронами и ядрами), приводящие к ионизации и многократным рассеяниям. Потеря энергии электронами происходит также в результате радиационного торможения, а для тяжелых частиц (протон, а-частица) - потенциального рассеяния на ядрах и ядерных реакций. При взаимодействии 7-излуче ния со средой потеря энергии объясняется Комптон-эффектом (рассеяние 7-кванта на электронах), фотоэффектом (поглощение у-кванта с передачей энергии электрону), образованием электронно-позитронных пар (при энергиях V-квантов 1,02 МэВ) и ядерных реакций (при 10 МэВ). [c.107]

Если фотоэффект свидетельствует об определенной дискретной энергии кванта (фотона), то комптон-эффект доказывает наличие импульса фотона Если энергия фотона велика сравнительно с энергией связи электрона, то обычно электрон не поглощает всей энергии кванта. [c.425]

В основе современного учения о строении атома лежат представления квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой природе микрочастиц. Элементарные частицы, например электроны, наряду со свойствами вещества, обладают и свойствами электромагнитного поля. Это проявляется, с одной стороны, в таком явлении, как фотоэффект и эффект Комптона, а с другой,— в способности потока микрочастиц к дифракции (огиба]ние преград волнами) и интерференции (наложению волн). [c.12]

Казалось бы, не могло быть сомнения в волновой природе света, о которой свидетельствовали многочисленные явления дифракции. Однако фото- и комптон-эффекты противоречили этому представлению. Основная особенность фотоэффекта заключается в том, что энергия электрона, вылетающего из металла под влиянием освещения, не зависит от интенсивности света. Оказалось, что энергия этого электрона зависит лишь от частоты падающего на металл света. С классической точки зрения эти закономерности не понятны. Упруго связанный в металле электрон должен был раскачиваться полем света, и энергия, им воспринятая, должна была бы зависеть от интенсивности света. [c.425]

Прежде чем перейти к рассмотрению другого явления, показывающего корпускулярную природу света — эффекта Комптона, необходимо сказать о законе взаимосвязи массы и энергии. [c.21]

Вероятность эффекта Комптона полностью зависит от числа электронов в поглотителе, поэтому сечение рассеяния пропорционально N1, где N - объемная концентрация атомов с порядковым номером Е. [c.44]

Главной особенностью квантовой механики является ее вероятностный статистический характер она дает возможность находить вероятность того или иного значения некоторой физической величины. Объясняется это волново-корпускулярным дуализмом микромира, т. е. микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. В отличие от классической физики в квантовой механике все объекты микромира (электроны, атомы, молекулы и др.) выступают как носители и корпускулярных и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. Не представляет труда обосновать объективность волново-корпускулярно-го дуализма для световых квантов — фотонов. Так, фотоэффект Столетова и эффект Комптона доказывают корпускулярную природу видимого и рентгеновского излучений, а интерференция и дифракция — волновую природу света. Потому для фотонов легко показать единство волны и корпускулы. Действительно, из формул [c.36]

Возможно точное измерение координаты (Ад - 0), но в этом случае импульс практически не может быть измерен (Ар—>оо). Причина возникновения этих неточностей, по В. Гейзенбергу, — сам акт измереиия, принципиально воздействующий на объект. Представим себе, что мы хотим измерить координату частицы. Это можно сделать, направив на нее квант. Однако из-за комптон-эффекта квант передает часть своей энергии частице, изменив ее импульс. По законам геометрической оптики измерение положения частицы может быть сделано тем точнее, чем меньше длина волны падающего света. Однако, согласно уравнению (ХХ.4), в этом случае импульс будет достаточно велик, и мы внесем существенное и неопределенное изменение импульса. [c.431]

При ионизации мономера за счет эффекта Комптона атомы, составляющие молекулу, теряют электрон, который способен [c.15]

Эффект Комптона. В данном явлении фотоны, взаимодействуя с электронами, передают им часть своей энергии в результате этого увеличивается длина волны и меняется направление распространения излучения — происходит его рассеяние. Этот эффект был открыт в 1923 г. Комптоном (США). Он обнаружил, что при облучении различ- [c.22]

Рис. 8. К объяснению эффекта Комптона [c.23]

Подставив это выражение в (1.37), получаем уравнение, описывающее эф([)ект Комптона [c.24]

Планком проблемы излучения абсолютно черного тела все экспериментальные работы подтверждали волновую теорию излуче- ния. Однако с 1900 г. накопившееся очень большое число экспериментальных фактов несомненно указывало на корпускулярную природу электромагнитного излучения, что не ограничивалось рассмотренными конкретными примерами. Так, Эйнштейн, а позднее Дебай разрешили проблему удельной теплоемкости твердых тел на основе квантовых положений, а Комптон так объяснил рассеяние Х-лучей электронами при их взаимодействии, как если бы оно произошло между релятивистскими бильярдными шарами. Имея в виду обилие доказательств в пользу квантовой теории, можно было бы склониться к мнению, что цикл замкнулся, и ученые опять вернутся к основным взглядам Ньютона. Но это абсолютно не так. Конечно, нельзя отрицать, что электромагнитное излучение, как уже было показано, имеет как волновой, так и корпускулярный характер. Это ставит перед нами дилемму фотон — волна или частица Эта проблема не относится к числу легко разрешимых решение ее не может быть получено при просто химическом или физическом подходе. Здесь приоткрывается новая страница естествознания. Эта проблема имеет и определенный философский характер. [c.38]

При прохождении излучения через пробу наряду с поглощением происходит его небольшое когерентное рассеяние (т. е. без изменения длины волны). Помимо этого, часть квантов рентгеновского излучения упруго рассеивается на слабо связанных электронах (эффект Комптона или некогерентное рассеяние). Вследствие потерь энергии комптоновское излучение по сравнению с первичным характеризуется большей длиной волны. [c.202]

Это проявляется, с одной стороны, в таком явлении, как фотоэффект и эффект Комптона, а с другой — в способности потока микрочастиц к д и-фракции (огибание преград волнами) и интерференции (наложению волн). [c.29]

Закон сохранения энергии является всеобщим законом природы он применим как к микросистемам, так и к макросистемам. Все попытки ученых, стоящих на позициях идеализма, опровергнуть закон сохранения энергии оканчивались крахом. Последняя такая попытка была предпринята в 1936 г. Шенкледом на основании опытов по исследованию Комптон-эффекта, которые, как показали дальнейшие исследования, оказались ошибочными. Абсолютное значение внутренней энергии не может быть определено. В связи с этим при рас-счетах всегда оперируют ее изменением — II1 = А11, где О1 и Уг — значения внутренней энергии в начальном и конечном состояниях системы соответственно А — конечное изменение свойства системы (здесь конечное изменение внутренней энергии). Бесконечно малое изменение внутренней энергии будем обозначать через (11/. Так как внутренняя энергия является функцией состояния, то йИ будет и полным дифференциалом. Величина А.11 (И1) считается положительной, если внутренняя энергия системы при протекании в ней процесса возрастает, и отрицательной, если убывает. [c.186]

Световой квант был назван А. Эйнштейном фотоном, и, следовательно, уравнения e = ftv или е=йо) выражают энергию фотона. Таким образом, намечается некоторый синтез волновых и корпус-К лярных идей и вместе с тем обнаруживается тот удивительный дуализм объектов микромира, который не имеет практических аналогий в макромире. Фотон характеризуется волновыми свойствами (частотой), но в то же время он имеет и признаки частицы. Подтверждение этому было получено в 1922 г. в опытах Комптона, исследовавшего взаимодействие квантов рентгеновского излучения (фотонов) с электроном. При столкновении фотона с электроном оба они ведут себя как частицы и их траектории можно рассчитать по законам механики. [c.27]

Суть идеи де Бройля заключалась в распространении уравнений, справедливых для фотона, на все частицы атомного мира. Импульс фотона p = m -=h l или p = hlK, где Я — длина волны. В 1922 г. Комптон показал на опытах, что рентгеновские лучи и электроны взаимодействуют так, что это соотношение выполняется, и таким образом истинная природа фотона уже не могла вызвать сомнения. Предположим, что уравнение (2.27) относится к любой частице — электрону, протону, нейтрону и т. п., тогда импульс р==ти можно определить, измерив массу т и скорость v частицы, а длину волны найти расчетным путем. Спрашивается, длину какой волны мы при этом находим На этот вопрос де Бройль не мог ответить. Однако если скорость v измерена, то значение X можно вычислить по уравнению [c.28]

Как уже отмечалось, в рассеянном излучении присутствуют волны с измененной длиной волны. Они возникают в результате эффекта Комптона, т. е. соударений первичных фотонов рентгеновского излучения с внешними слабосвязанными электронами атомов. Фотон при соударении с электроном отдает ему часть энергии и импульса, сообщая кинетическую энергию mv l2 (рис. 2.5). Отклоненный от первоначального направления, фотон обладает уже меньшей энергией и меньшим импульсом и имеет большую длину волны. Пренебрегая релятивистскими эффектами, запишем [c.32]

ЛИШЬ уменьшает общее число фотонов. По мере увеличения энергии падающих фотонов существенную роль начинает играть эффект Комптона. Фотон сталкивается с атомным электроном и претерпевает упругое рассеяние, при этом энергия падающего кванта распределяется между электроном отдачи и фотоном рассеяния. Возникающий электрон отдачи в свою очередь вызывает ионизацию вещества. В случае эффекта Комптона общее число фотонов остается неизменным, хотя энергия их уменьшается (увеличивается длина волны X) и, кроме того, изменяется направление их движения. Эти рассеянные фотоны также могут вызывать чонизацию вещества. Вероятность комп-тоновского взаимодействия зависит от числа электронов, приходящихся на единицу площади поперечного сечения вещества. [c.260]

Комптон-эффект подтвердил наличие импульса у тонов, описываемого формулой (ХХ1.3). [c.545]

Описать экспериментальные данные по эффекту Комптона и показать, что они слл жаг подтверждением квантовой теории (стр. 430). [c.417]

Волны де Бройля. В то время как фотоэффект и эффект Комптона совершенно определенно указывают на корпускулярную природу видимого и рентгеновского излучения, интерференция и дифракция стмь же определенно свидетельствуют о волновой природ . Отсюда следует вывод, что движение фотонов. характеризуется особыми законами, в которых сочетаются как корпускулярные, так и волновые характеристики. Единство таких, казалось бы, несовместимых черт выражается соотношением (1.28), связывающим массу фотона с длиной волны излучения. [c.24]

На скорость атмосферной коррозии значительно влияет контакт днух. металлов, обладающих различными значениями электродных потенциалов. Изучением механизма контактной коррозии применительно к алюминиевым и медным сплавам занимались в Советском Союзе И. Л. Розенфельд с сотрудниками (ИФХ АН СССР) и за рубежом К. Г. Комптон с сотрудниками. На G Hori этих исследований авторы рекомендуют следующие количественные показатели. Абсолютно допустимыми контактами являются такие, при которых скорость коррозии анода со-стапляет 0—50 гЦм -год), относительно допустимыми — при которых скорость коррозии составляет 50—150 г (м год)-, коп- [c.181]

Действительно, испускание электронов под воздействием излучения — фотоэффект, а также рассеяние излучения, сопроволадаемое испусканием электронов,— эффект Комптона могут быть полностью объяснены лишь при учете дискретной природы излучения и приведенных формул для энергии и импульса фотона. [c.299]

В этих целях можно применить источ ник гамма-излучения. Но тут появляет ся новая проблема. Когда фотон с боль шой энергией, такой, как гамма-квант сталкивается с электроном, то имеет место эффект Комптона. Гамма-квант рассеивается электроном, и результирующий момент электрона будет порядка р = АД но, очевидно, что этот момент в некотором смысле является неопределенным. Для того чтобы увидеть электрон, необходимо, чтобы в микроскоп вошел рассеянный гамма-квант при этом чительной. Это, [c.43]

Комптон Артур Холли (1892—1962)—американский физик. Изучал рассеяние и поглощение рентгеновского излучения. Открыл эффект изменения длины волны рентгеновского излучения, рассеиваемого электронами (эффект Комитона). [c.36]

Физическая химия (1978) -- [ c.372 ]

Аналитическая химия Том 2 (2004) -- [ c.2 , c.62 , c.112 ]

Радиохимия и химия ядерных процессов (1960) -- [ c.355 , c.356 ]

Физическая химия Том 1 Издание 5 (1944) -- [ c.17 , c.36 , c.40 , c.41 ]

Химическая кинетика и катализ 1974 (1974) -- [ c.320 ]

Химическая кинетика и катализ 1985 (1985) -- [ c.330 ]

Курс физической химии Том 2 Издание 2 (1973) -- [ c.244 ]

Физическая химия (1967) -- [ c.490 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.14 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология