by 
Θα ήθελα να ρωτήσω κάτι στο φαινόμενο Compton.
Τι σχέση έχει η ενέργεια της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, με την γωνία σκέδασης θ ?
1. Μεγαλύτερη Ενέργεια προσπίπτουσας ακτινοβολίας ––> μεγαλύτερη γωνία σκέδασης θ ?
2. Μεγαλύτερη Ενέργεια προσπίπτουσας ακτινοβολίας ––> μικρότερη γωνία σκέδασης θ ?
3. Ανεξάρτητη η γωνία σκέδασης θ από την ενέργεια της προσπίπτουσας ακτινοβολίας?
Γιώργο ας δούμε σημειώσεις του Στέφανου Τραχανά:
Όπως φαίνεται στη σχέση, δύο “κατάλληλα” φωτόνια μπορεί να σκεδαστούν σε ίδιες γωνίες θ, οπότε θα έχουμε ίδιες μεταβολές στο μήκος κύματος.
Για να καταλάβουμε τι γίνεται πρέπει να καταλάβουμε τι είναι αρχικά το φαινόμενο Compton. Στο φαινόμενο Compton σύμφωνα με τη κβαντική ηλεκτροδυναμική ένα φωτόνιο απορροφάται από ένα σωματίδιο (συνήθως ένα ηλεκτρόνιο) και μετά από λίγο ένα δεύτερο και διαφορετικό φωτόνιο επανεκπέμπεται με διαφορετική ενέργεια σε μια διεύθυνση η οποία καθορίζεται από τη σχετικιστική διατήρηση της ορμής και της ενέργειας. Επομένως δυο φωτόνια κοντινών ενεργειών (καθώς το μήκος κύματος Compton λ_c=h/mc είναι περίπου 2.42 pm, επομένως μόνο σε εκείνη την περιοχή μηκών κύματος γίνεται αντιληπτό το φαινόμενο) μπορούν να απορροφηθούν και στη συνέχεια να επανεκπεμφθουν στις ίδιες γωνίες. Απλά θα αλλάξει η γωνία κίνησης και η ορμή του ανακρουόμενου ηλεκτρονίου.
Η προσπίπτουσα ακτινοβολία σκεδάζεται σε όλες τις δυνατές γωνίες φ γύρω από το «ακίνητο» ηλεκτρόνιο και η παρατήρηση ομοίως. Δεν υπάρχει προτιμητέα γωνία σκέδασης που σχετίζεται με την ενέργεια του φωτονίου. Η σκεδασμένη δέσμη μοιάζει με τη διάχυση του λευκού φωτός που γίνεται προς όλες τις διευθύνσεις και μάλιστα γίνεται ομοιόμορφα. Άρα η γωνία παρατήρησης δεν έχει σχέση με την ενέργεια του φωτονίου της προσπίπτουσας.
Στην ανακλασμένη δέσμη για κάθε γωνία παρατήρησης φ συνυπάρχουν δύο μήκη κύματος. Το αρχικό και το μεγαλύτερο σκεδασμένο.
Η μεταβολή του μήκους κύματος εξαρτάται από τη γωνία, αλλά όχι από το αρχικό μήκος κύματος. Όσο μεγαλύτερη η γωνία φ παρατήρησης τόσο μεγαλύτερη η μεταβολή του λ και τόσο μεγαλύτερη η διαφορά ενέργειας προσπίπτοντος φωτονίου και δευτερογενούς της σκεδασμένης ενέργειας που μεταφέρθηκε στο ηλεκτρόνιο.
Για περισσότερα εδώ
https://ylikonet.gr/?p=161073
Τη γωνία φ την παίρνουμε αυθαίρετα και εφαμόζουμε τις γνωστές αρχές. Αν η γωνία είναι φ το Δλ συνδέεται μαζί του κατά τρόπο μονοσήμαντο.
Συνάδελφε Γιώργο εξαιρετική ερώτηση!!! Συγχαρητήρια!! Η πιθανότητα σκέδασης σε κάποια γωνία υπολογίζεται κβαντομηχανικά και δίνεται από την κατανομή Klein-Nishina που είναι αυτή της εικόνας.
Ανεβάζω και πιο ευκρινή την εικόνα όπου φαίνεται και η ενέργεια του φωτονίου. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέγρεια τόσο πιο πιθανό είναι να σκεδαστεί σε μικρές γωνίες.
μετά τα 400kev είναι 1000keV, τυπογραφικό λάθος το 100.
Ευχαριστώ πολύ και για την απάντηση. Στέλνω μια αντίστοιχη φωτογραφία που είχα βρει κι εγώ, όπου νομίζω φαίνεται πιο καθαρά το όντως εντυπωσιακό αποτέλεσμα.
Καλημέρα σας συνάδελφε. Εγώ έδωσα την απάντηση αυτή γιατί νόμισα ότι πράγματι ήταν μια απορία σας και αφού είχα δει το σχετικό άρθρο των Klein-Nishara θεώρησα χρήσιμο να απαντήσω. Αφού ήδη γνωρίζατε την απάντηση θα ήταν νομίζω σκόπιμο και σωστό να διατυπώνατε την ανάρτηση ως παρατήρηση και πληροφορία. Φαινεται όμως ότι μάλλον θέλατε να εξετάσετε τις γνώσεις μας…
Προς θεού, ούτε κατα διάνοια. Την απορία αυτή την μελετούσαμε χτες όλη μέρα με εναν συνάδελφο. Την ανέβασα εδώ για να ξεκινήσει περαιτέρω ψάξιμο απο συναδέλφους. Χτες το βράδυ την βρήκα κι εγώ αυτή την φωτογραφία που ανέβασα. Καλημέρα και πάλι.