Комптона эффект, рассеяние рентгеновских лучей

Сцинтилляторы, которые наиболее часто применяются для гамма-спектрометрии, представляют собой одиночные кристаллы йодида натрия, активированного таллием. Сцинтилляционные спектры гамма-излучения состоят из одного или более острых характерных фотоэлектрических пиков, соответствующих энергиям источника гамма-радиации. Поэтому эти спектры полезны для идентификации, а также для обнаружения гамма-излучающих примесей в препарате. Кроме характерных пиков, в спектре обычно имеются и другие пики, обусловленные вторичным воздействием радиации на сцинтиллятор и его окружение, таким, как обратное отражение, аннигиляция позитронов, суммирование совпадений и флуоресцентные рентгеновские лучи. Кроме того, в результате рассеяния гамма-фотонов в сцинтилляторе и окружающих материалах возникают щирокие полосы, известные как спектры Комптона (эффект Комптона). Калибровка прибора производится с помощью известных образцов радиоактивных изотопов, энергетические спектры которых определены. Форма спектров будет различной в зависимости от используемых приборов это определяется различной формой и размерами кристаллов, применяемыми защитными материалами, расстоянием между источником излучения и детектором, а также типами дискриминаторов, используемых в амплитудных анализаторах импульсов. При использовании спектра для установления подлинности радиоизотопов необходимо сравнивать спектр исследуемого образца со спектром известного вещества, радиоактивность которого измерена тем же прибором и при тех же условиях. [c.78]

Рассеяние фотонов на атомных электронах известно как эффект Комптона. Комптон облучал углерод и другие легкие элементы рентгеновскими лучами с энергией 20 кэВ. Он нашел, что рентгеновские лучи, рассеянные электронами атома под определенным углом, обладают вполне определенной частотой — меньшей, чем частота падающих лучей. Наблюдаемые длины волн точно согласуются с уравнением, выведенным при предположении, что происходит столкновение двух частиц, фотона и электрона. Законы сохранения энергии и импульса приводят к выражению, которое правильно описывает экспериментальные результаты, причем импульс фотона определяется как р = МХ, а его энергия равна Е=Н. [c.372]

На рис, 40 приводится зависимость полного коэффициента поглощения а от длины волны к при 0° С и 1 мм Hg для различных газов. Пунктирные части кривой указывают области, в которых преобладает рассеяние. При рассеянии рентгеновских лучей ионизация происходит вследствие поглощения рассеянного излучения, а также под действием комптоновских электронов и квантов, рассеянных при комптон-эффекте. Значение а пропорционально плотности и зависит от /. я Z [о. VZ ). Для малых ). комптоновское и упругое рассеяния превышают поглощение. [c.86]

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]

Когерентное рассеяние. Рассеяние электронов подразделяется подобно рассеянию рентгеновских лучей на два вида во-первых, наблюдается когерентное, или упругое рассеяние, которое является для нас наиболее важным во-вторых, наблюдается некогерентное, или неупругое рассеяние, обусловленное изменением длины волны рассеянного излучения в результате эффекта Комптона. [c.155]

Эффект Комптона. Появление рассеянного света с меньшей частотой при упругом соударении рентгеновских или -лучей со свободными или слабо связанными электронами (например, в графите) вследствие отдачи электронам энергии кин [c.392]

Обратимся теперь к эффекту Комптона, для интерпретации которого необходимо прибегнуть к корпускулярным свойствам излучения. В данном случае можно с большой точностью определить положение фотона, однако при этом появляется неопределенность в величине его импульса. В эксперименте Комптона фотон рентгеновских лучей ударяет электрон, в связи с чем принимают, что его положение совпадает с положением электрона. Однако одновременно длина волны рассеивающихся рентгеновских лучей и, следовательно, импульс соответствующего фотона изменяются. Хотя это изменение длины волны или импульса можно вычислить путем нахождения угла между падающим и рассеянным лучом данного излучения, но само распределение угла рассеивания определяется функцией вероятности и поэтому является неопределенным. [c.29]

Другим понятием, возникшим в рамках квантовой механики, является так называемый принцип неопределенности Гейзенберга. В то время как в классической механике предполагается, что механическая система может быть определена с любой желаемой степенью точности, Гейзенберг показал, что при изучении систем малых частиц самим процессом измерения неизбежно вносится неопределенность в измеряемые величины. Например, рассмотрим эксперимент, позволяющий определить положение и скорость электрона. Если бы было возможно сконструировать микроскоп, используя лучи с очень короткими волнами, то оказалось бы, что один фотон света передавал бы порцию своей энергии электрону, вызывая изменение в его скорости. Такой обмен энергией известен под названием эффекта Комптона. Комптон облучал углерод и другие легкие элементы жесткими рентгеновскими лучами и с помощью кристаллической дифракционной решетки и спектрометра обнаружил, что часть рассеянных лучей имеет большую длину волны по сравнению с падающими лучами. [c.490]

Эффект Комптона. При упругом соударении рентгеновских или у-лучей со свободными или слабо связанными электронами появляется рассеянное излучение с меньшей частотой. [c.14]

При рассмотрении вопроса об отражении рентгеновских лучей от поверхности кристаллов (стр. 26) предполагалось, что длины волн отраженных лучей совпадают с исходными. Однако Комитон [32], изучая рассеяние рентгеновских лучей твердыми телами, нашел, что в отраженном луче появляется излучение с длинами воли, большими чем в падающем пучке. Это явление, необъяснимое с точки зрения волновой теории света, было вскоре объяснено самим Комптоном с помощью квантовой теории. Поскольку энергия кванта рентгеновского излучения (/гv) очень велика по сравнению с энергией связи электрона в рассеивающем твердом теле, эффект Комптона обычно рассматривается как явление соударения падающих фотонов и свободных электронов. Электрон, рассеивающий рентгеновское излучение, получает энергию отдачи , достаточную для его вылета из твердого тела. [c.126]

Эффект Комптона. В данном явлении фотоны, взаимодействуя с электронами, передают им часть своей энергии в результате этого увеличивается длина волны меняется направление распрбстранения излучения — происходит его рассеяние. Этот эффект был открыт в 1923 г. Комптоном (США). Он обнаружил, что при облучении различных веществ рентгеновскими лучами длина волны рассеянного излучения оказывается больше, чем первоначального. При этом изменение длины волны Ак не зависит от природы вещества и от длины волны первоначального излучения оно однозначно определяется величиной угла ф между направлениями рассеянного и первоначального излучений. [c.25]

Степень учета фона неодинакова в различных мессбауэровских экспериментах. Особенно важно правильно учесть фон при количественном определении доли мессбауэровского излучения. Различают несколько видов фона естественный фон помещения, фон от более жестких у-лучей используемого источника, регистрируемых за счет эффекта Комптона, фотопики от других 7-лучей и рентгеновского излучения с близкими энергиями, тормозное излучение жестких электронов и, наконец, небольшой, но заметный вклад резонансного рассеяния у-лучей, испускаемых с отдачей энергии . [c.109]