Καλησπέρα , Χριστός Ανέστη!, Χρόνια Πολλά.
Άρη πολύ εύστοχη και χρήσιμη η παρέμβαση σου. Είναι καιρός τώρα που παρακολουθώ, όσο μπορώ και πάντα με χρονική καθυστέρηση, όσα γράφονται στο ylikonet σε σχέση με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και το φαινόμενο Compton.Μου έκανε ιδιαίτερη εντύπωση το γεγονός ότι δεν υπήρχε αναφορά στη σκέδαση Thomson (σκέδαση σε δέσμιο ηλεκτρόνιο), καθώς και σε όσα αναφέρεις για την απορρόφηση της ορμής από το άτομο που αν δεν συνέβαινε θα ανατρεπόταν η διατήρηση της ορμής. Δεν είχα το χρόνο να γράψω γι αυτό, αλλά ευτυχώς ήρθες με αυτή την παρέμβαση σου και ανέδειξες τι συμβαίνει και ειδικότερα γιατί όταν φ=0 υπάρχει μια κορυφή , αυτή που αντιστοιχεί στη σκέδαση Thomson.
Να είσαι πάντα καλά
Υ.Γ Κάτι τέτοια κάνετε εσείς οι baby boomers και σας συγχωρούμε για όλα τ ΄άλλα. -:)
Πολύ καλή παρουσίαση Άρη. Συμπληρώνει αυτά που λείπουν από το βιβλίο. Είναι αλήθεια ότι μερικές φορές προσπαθώντας να μείνουμε στα του βιβλίου, αποσιωπούμε πράγματα απαραίτητα για να συμπληρωθεί το παζλ.
Κάποια πράγματα έχουν ειπωθεί σε άλλες αναρτήσεις, αλλά η δικιά σου νομίζω ξεκαθαρίζει πλήρως το τοπίο. Λίαν χρήσιμη.
Και μιας και ανήκουμε στην ίδια γενιά (νομίζω) μια απορία στο «Για τον γενικότερο ρόλο της γενιάς μου στα κοινωνικά τεκταινόμενα μάλλον δεν υπάρχει ούτε συγνώμη ούτε συγχώρεση». Τι εννοείς;
Αποστόλη, Ανδρέα, Διονύση, Γιάννη, Κωνσταντίνε καλημέρα και χρόνια σας πολλά.
Σας ευχαριστώ για τα ευγενικά σας λόγια. Μακάρι το μικρό σημείωμά μου να φανεί χρήσιμο στους συναδέλφους της πράξης.
Κωνσταντίνε, σκέφτομαι τα όνειρα που κάναμε στα νιάτα μας, την κοινωνία που ονειρευόμασταν την θέση των απλών ανθρώπων ιδιαίτερα των νέων σ’ αυτήν και διαπιστώνω μια τεράστια απόκλιση.
Χειρότερες συνθήκες πραγματικής ζωής, η δουλειά αυτοσκοπός αντί για μέσο, άκρατος ατομικισμός αντί για συλλογικότητα, να θεωρούνται αντισυστημικοί πάμπλουτοι, να μην μπορούν να ονειρεύονται οι νέοι, ο πλανήτης να δηλητηριάζεται και να ληστεύονται οι πόροι του για χάρη λίγων κλπ.
Προφανώς οι ευθύνες δεν μοιράζονται ομοιόμορφα σε όλους, ανά άτομο και κοινωνική ομάδα, όμως σκέφτομαι μήπως με τις πράξεις ή τις παραλήψεις μας σαν γενιά δεν κάναμε όσα θα μπορούσαμε για να μην φτάσουμε εδώ.
Υποθέτω σου έδωσα, προφανώς πολύ σύντομα, το πνεύμα της φράσης μου.
Καλησπέρα Άρη. Πολύ καλή η ανάλυση. Αν θυμάσαι υπήρχε ερώτηση του Χαράλαμπου σε σχετική ανάρτησή μου και έδωσα ΕΔΩ κάποια στοιχεία, που πιστεύω ό,τι θα συμφωνήσεις.
Σημαντικό ρόλο παίζει και το υλικό που θα χρησιμοποιήσουμε και η πειραματική διαδικασία (ευσθησία οργάνων, σφάλματα κ.λ.π.) Για το μόλυβδο, βρήκα ότι κάτω από 0,1 MeV ενέργεια προσπιπτουσας ακτινοβολίας, βρίσκουμε να συμβαίνουν σχεδόν μόνο φωτοηλεκτρικές διεργασίες. Μεταξύ 0,1 MeV και 2,5 MeV μπορούμε να ανιχνεύσουμε τόσο φωτοηλεκτρικές όσο και Compton διαδικασίες και τέλος, καθώς το επίπεδο ενέργειας αυξάνεται πάνω από 2,5 MeV και 100 MeV, μπορούμε να παρατηρήσουμε τόσο τη σκέδαση Compton όσο και την παραγωγή ζευγών.
Γεια σου Αντρέα, χρόνια σου πολλά.
Φυσικά και συμφωνώ με τα γραφόμενά σου. Το διάγραμμα του ατομικού αριθμού του σκεδάζοντος υλικού σε σχέση με την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου τα λέει όλα.
Να είσαι καλά.
Άρη χρόνια πολλά και συγχαρητήρια για τη μελέτη σου που είναι αναλυτικότατη. Αρχικά να αναφέρω, Ξενοφώντα(χρόνια πολλά φίλε) ,ότι την σκέδαση Tomson την είχε περιγράψει με μεγάλη ανάλυση και ο Ανδρέας Ριζόπουλος. Θέλω μόνο να προσθέσω κάποιες σημαντικές παρατηρήσεις. Το διάγραμμα που ανέβασες παριστάνει τις περιοχές που το κάθε ένα από τα φαινόμενα είναι κυρίαρχο σε συνάρτηση μόνο του ατομικού αριθμού. Στην εξασθένηση όμως της δέσμης των φωτονίων συνεισφέρουν η απορρόφηση και η σκέδαση οι οποίες όμως εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες μεταξύ των οποίων η ενέργεια των φωτονίων ,ο ατομικός αριθμός ,η πυκνότητα , η πυκνότητα των ηλεκτρονίων(αριθμός ηλεκτρονίων ανά μονάδα μάζας),το πάχος του υλικού.
Η εξασθένηση της δέσμης φωτονίων δίνεται από τη σχέση:
I=Ιο e^-μχ
Όπου Ιο = η ένταση της αρχικής δέσμης Ι = η ένταση της δέσμης μετά από διέλευση x cm μ = ο γραμμικός συντελεστής εξασθενήσεως (cm-1) x = το μήκος της διάδοσης.
Ο γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ είναι η κυρίαρχη παράμετρος με την οποία μπορεί να χαρακτηριστούν οι δέσμες φωτονίων (κυρίως οι ακτίνες X και οι γάμμα) κατά τη διείσδυση τους μέσα στα απορροφητικά υλικά. Το μ(Ζ,ρe,Ε) είναι συνάρτηση του ατομικού αριθμού Ζ , της πυκνότητας των ηλεκτρονίων καθώς και της ενέργειας Ε της προσπίπτουσας δέσμης φωτονίων σε αυτό.
Όμως ο συντελεστής γραμμικής εξασθένησης μ είναι ανάλογος της πυκνότητας του υλικού, πράγμα που δεν το θέλουμε όταν συγκρίνουμε τη φύση των υλικών. Κατά συνέπεια, ορίζεται μία άλλη ποσότητα (μ/ρ), η οποία είναι ανεξάρτητη της πυκνότητας. Διαίρεση του μ με τη πυκνότητα παρέχει το συντελεστή μαζικής εξασθένησης με μονάδες Ι^2/m . Δηλαδή ο μ θα είναι διαφορετικός για το νερό και τον πάγο ενώ η ποσότητα (μ/ρ) είναι η ίδια. Και το μ και το μ/ρ εκφράζουν τη συνολική πιθανότητα εξασθένησης, που οφείλεται σε όλες τις επιμέρους αλληλεπιδράσεις.
Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται ο συντελεστής απορρόφησης των τριών φυσικών διαδικασιών κατά την αλληλεπίδραση φωτονίων με ύλη (στην προκειμένη περίπτωση με μόλυβδο).
Παρατηρούμε από το διάγραμμα ότι σε χαμηλές ενέργειες, ας πούμε λίγο πιο κάτω από τα 0,5 MeV(*) , κατά την απορρόφησή των ακτίνων Χ το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο επικρατεί του Compton, ενώ η δίδυμος γένεσις είναι ανύπαρκτη. Από τα 0,5MeV και μέχρι πιο πάνω από τα 1,02MeV (*) το φαινόμενο Compton επικρατεί συντριπτικά του φωτοηλεκτρικού στην απορρόφηση των Χ. Η δίδυμος γένεσης ίσα που αρχίζει να εμφανίζεται. Σε ακόμη μεγαλύτερες ενέργειες φωτονίων (π.χ. μεγαλύτερες του 8MeV) η δίδυμος γένεσις γίνεται σχεδόν το αποκλειστικό φαινόμενο απορρόφησης των σκληρών πλέον ακτίνων Χ, που μπορούν ενεργειακά να θεωρηθούν και ακτίνες γ.
(*) Οι τιμές που αναφέρονται είναι ενδεικτικές. Προφανώς εξαρτώνται από το υλικό που θα χρησιμοποιηθεί
Τελευταία διόρθωση3 έτη πριν από Διονύσης Μάργαρης
Καλό μεσημέρι, Χριστός Ανέστη! και Χρόνια Πολλά.
Νίκο, δεν είχα διαβάσει την ανάρτηση του Αντρέα η οποία είναι πολύ ωραία και εκτενής. Το σχόλιο μου σε σχέση με την ανάρτηση του Άρη σχετίζεται και με το ότι αυτή η περίπτωση σκέδασης έχει όνομα και λέγεται σκέδαση Thomson.
Καλή συνέχεια.
Στο σημείωμά μου βέβαια δεν είχα αναφορά στους συντελεστές εξασθένησης από πεποίθηση. Εννοώ ήταν κάτι που ήδη πρόσθετε για τους διδάσκοντες πράγματα που δεν αναφέρονταν καθόλου στην ύλη του βιβλίου, π.χ. το φάσμα στο Compton με τις δυο κορυφές,
Μια και το θέτεις όμως ας πούμε μερικά πράγματα για όσους πιθανόν ενδιαφερθούν.
Η εξασθένηση της δέσμης φωτονίων δίνεται από τη σχέση: I=Ιο e^-μχ Όπου Ιο = η ένταση της αρχικής δέσμης Ι = η ένταση της δέσμης μετά από διέλευση x cm μ = ο γραμμικός συντελεστής εξασθενήσεως (cm-1) x = το μήκος της διάδοσης.
● ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ σε cm-1
● ολικός μαζικός συντελεστής εξασθένησης μm =μ/ρ σε cm2/gr
● ολικός ανηγμένος συντελεστής εξασθένησης ανά άτομο αμ=μ/Ν σε cm2/άτομο
όπου Ν=ΝΑρ/Α Α ατομικό βάρος ΝΑ σταθερά Avogadro
● ολικός ανηγμένος συντελεστής εξασθένησης ανά ηλεκτρόνιο eμ=μ/ΝΖ σε cm2/ηλεκτρόνιο.
Είναι φανερό ότι αν ξέρουμε τον πρώτο ή τον δεύτερο υπολογίζουμε τους δυό τελευταίους. (Κοίτα ]1] σ. 68)
O ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ • εκφράζει την πιθανότητα ανά μονάδα μήκους ένα φωτόνιο να κάνει οποιαδήποτε αλληλεπίδραση • μ= τ +σ +κ • όπου τ, σ, κ οι μερικοί γραμμικοί συντελεστές (μακροσκοπικές ενεργές διατομές) εξασθένησης για: – Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (τ) – Σκέδαση Compton (σ) – Δίδυμη γένεση (κ) • εκφράζεται σε μονάδες (cm-1) • εξαρτάται από την ενέργεια των φωτονίων
• εξαρτάται από το υλικό του απορροφητή (Κοίτα ]1] σ. 63)
O ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης είναι η μαύρη γραμμή στο διάγραμμα που παραθέτεις στο τέλος της τοποθέτησής σου.
Ναι αλλά πως προσδιορίζονται οι τ, σ, κ που αφορούν τις επιμέρους απορροφήσεις (διακεκομένες γραμμές στο διάγραμμα);
Ο μερικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης λόγω φωτοηλεκτρικού φαινομένου βρίσκεται από εμπειρικές σχέσεις που έχουν βρεθεί πειραματικά ότι συνδέουν τον τ με το Ζ του υλικού και την Ε του φωτονίου. (κοίτα σελίδες [1] 92-95 ) Για δε τον μερικό γραμμικό συντελεστή εξασθένησης λόγω φαινομένου Compton σ
(κοίτα σελίδες [1] 96-98)
Και μια πειραματική διαδικασία για τον προσδιορισμό του μερικού γραμμικού συντελεστή εξασθένησης λόγω φωτοηλεκτρικού φαινομένου [3]
Από όλα αυτά προκύπτει γενικά ότι,
Ο συντελεστής εξασθένισης μ εξαρτάται από το υλικό και την ενέργεια των φωτονίων. Το μήκος x αντιπροσωπεύει το πάχος διείσδυσης της δέσμης. Οι αλληλεπιδράσεις των φωτονίων που αναφέρονται παρακάτω είναι άμεσα συνδεδεμένες με την ενέργεια του κάθε φωτονίου και κατά αυτόν τον τρόπο διαχωρίζονται. Σε γενικές γραμμές ο διαχωρισμός γίνεται ως εξής:
– Για φωτόνια ενέργειας 1-100 keV κυριαρχεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
– Για ενέργειες 100 keV-1 MeV συμβαίνει ως επί το πλείστον σκέδαση Compton.
– Για ενέργειες άνω του 1 MeV παρουσιάζεται δίδυμη γένεση . (κοίτα [2] σ. 26)
Τελικά Νίκο διάγραμμα σαν αυτό που παραθέτεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία με συγκεκριμένο υλικό που χρειάζεται ειδική ακρίβεια.
Το διάγραμμα που έχω εγώ στην επικεφαλίδα δίνει γενικά τις περιοχές που επικρατεί το κάθε ένα από τα φαινόμενα και προφανώς έχει προκύψει από την σύνοψη όλων των προηγούμενων.
Γεια σου Άρη, η πρόθεση μου ήταν εξαρχής να παραθέσω το διάγραμμα και να εξηγήσω συνοπτικά τι παριστάνουν οι 2 άξονες Όταν το είδα εντυπωσιάστηκα και ήθελα να το μοιραστώ με το δίκτυο. Όσα αναφέρεις είναι σωστά και πολύ αναλυτικά. Σου ανέφερα ότι ήθελα να δείξω την επικάλυψη των διεργασιών χρησιμοποιώντας ένα γενικότερο χαρακτηριστικό που αφορά την εξασθένηση της δέσμης και όχι μόνο τον ατομικό αριθμό. Σε ότι με παραπέμπεις είναι χρήσιμα και μου είναι λιγο πολυ γνωστά. Να είσαι καλά
Τελευταία διόρθωση3 έτη πριν από Νίκος Μαλακασιώτης
by 
Καλησπέρα , Χριστός Ανέστη!, Χρόνια Πολλά.
Άρη πολύ εύστοχη και χρήσιμη η παρέμβαση σου. Είναι καιρός τώρα που παρακολουθώ, όσο μπορώ και πάντα με χρονική καθυστέρηση, όσα γράφονται στο ylikonet σε σχέση με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και το φαινόμενο Compton.Μου έκανε ιδιαίτερη εντύπωση το γεγονός ότι δεν υπήρχε αναφορά στη σκέδαση Thomson (σκέδαση σε δέσμιο ηλεκτρόνιο), καθώς και σε όσα αναφέρεις για την απορρόφηση της ορμής από το άτομο που αν δεν συνέβαινε θα ανατρεπόταν η διατήρηση της ορμής. Δεν είχα το χρόνο να γράψω γι αυτό, αλλά ευτυχώς ήρθες με αυτή την παρέμβαση σου και ανέδειξες τι συμβαίνει και ειδικότερα γιατί όταν φ=0 υπάρχει μια κορυφή , αυτή που αντιστοιχεί στη σκέδαση Thomson.
Να είσαι πάντα καλά
Υ.Γ Κάτι τέτοια κάνετε εσείς οι baby boomers και σας συγχωρούμε για όλα τ ΄άλλα. -:)
Κάθε γνώμη συναδέλφου είναι πολύτιμη και βοηθά αυτό το site να επιτελεί το σκοπό του.
Υπάρχουν όμως κάποιες γνώμες που έχουν μια ιδιαίτερη βαρύτητα, όπως αυτές του Ξενοφώντα, για όσους γνωρίζουν.
Ευχαριστώ για τα λόγια σου.
Και εγώ από την απουσία εντελώς από το βιβλίο της σκέδασης Thomson ξεκίνησα για να γράψω αυτό το κείμενο.
Τις πιο αληθινές ευχές μου.
Υ.Γ. Για τον γενικότερο ρόλο της γενιάς μου στα κοινωνικά τεκταινόμενα μάλλον δεν υπάρχει ούτε συγνώμη ούτε συγχώρεση Ξενοφώντα.
Πολύ καλή παρουσίαση Άρη. Συμπληρώνει αυτά που λείπουν από το βιβλίο. Είναι αλήθεια ότι μερικές φορές προσπαθώντας να μείνουμε στα του βιβλίου, αποσιωπούμε πράγματα απαραίτητα για να συμπληρωθεί το παζλ.
Άρη καλημέρα.
Πολύτιμο. Θα πρέπει να συμπεριληφθεί στο Βιβλίο για τον Καθηγητή.
Καλημέρα Άρη.
Πολύ χρήσιμη και “αποκαλυπτική” η ανάρτησή σου.
Σε ευχαριστώ που την μοιράστηκες!
Καλημέρα και Χρόνια Πολλά.
Εξαιρετική!
Άρη, καλημέρα και χρόνια πολλά.
Κάποια πράγματα έχουν ειπωθεί σε άλλες αναρτήσεις, αλλά η δικιά σου νομίζω ξεκαθαρίζει πλήρως το τοπίο. Λίαν χρήσιμη.
Και μιας και ανήκουμε στην ίδια γενιά (νομίζω) μια απορία στο «Για τον γενικότερο ρόλο της γενιάς μου στα κοινωνικά τεκταινόμενα μάλλον δεν υπάρχει ούτε συγνώμη ούτε συγχώρεση». Τι εννοείς;
Αποστόλη, Ανδρέα, Διονύση, Γιάννη, Κωνσταντίνε καλημέρα και χρόνια σας πολλά.
Σας ευχαριστώ για τα ευγενικά σας λόγια. Μακάρι το μικρό σημείωμά μου να φανεί χρήσιμο στους συναδέλφους της πράξης.
Κωνσταντίνε, σκέφτομαι τα όνειρα που κάναμε στα νιάτα μας, την κοινωνία που ονειρευόμασταν την θέση των απλών ανθρώπων ιδιαίτερα των νέων σ’ αυτήν και διαπιστώνω μια τεράστια απόκλιση.
Χειρότερες συνθήκες πραγματικής ζωής, η δουλειά αυτοσκοπός αντί για μέσο, άκρατος ατομικισμός αντί για συλλογικότητα, να θεωρούνται αντισυστημικοί πάμπλουτοι, να μην μπορούν να ονειρεύονται οι νέοι, ο πλανήτης να δηλητηριάζεται και να ληστεύονται οι πόροι του για χάρη λίγων κλπ.
Προφανώς οι ευθύνες δεν μοιράζονται ομοιόμορφα σε όλους, ανά άτομο και κοινωνική ομάδα, όμως σκέφτομαι μήπως με τις πράξεις ή τις παραλήψεις μας σαν γενιά δεν κάναμε όσα θα μπορούσαμε για να μην φτάσουμε εδώ.
Υποθέτω σου έδωσα, προφανώς πολύ σύντομα, το πνεύμα της φράσης μου.
Καλησπέρα Άρη. Πολύ καλή η ανάλυση. Αν θυμάσαι υπήρχε ερώτηση του Χαράλαμπου σε σχετική ανάρτησή μου και έδωσα ΕΔΩ κάποια στοιχεία, που πιστεύω ό,τι θα συμφωνήσεις.
Σημαντικό ρόλο παίζει και το υλικό που θα χρησιμοποιήσουμε και η πειραματική διαδικασία (ευσθησία οργάνων, σφάλματα κ.λ.π.)
Για το μόλυβδο, βρήκα ότι κάτω από 0,1 MeV ενέργεια προσπιπτουσας ακτινοβολίας, βρίσκουμε να συμβαίνουν σχεδόν μόνο φωτοηλεκτρικές διεργασίες. Μεταξύ 0,1 MeV και 2,5 MeV μπορούμε να ανιχνεύσουμε τόσο φωτοηλεκτρικές όσο και Compton διαδικασίες και τέλος, καθώς το επίπεδο ενέργειας αυξάνεται πάνω από 2,5 MeV και 100 MeV, μπορούμε να παρατηρήσουμε τόσο τη σκέδαση Compton όσο και την παραγωγή ζευγών.
Γεια σου Αντρέα, χρόνια σου πολλά.
Φυσικά και συμφωνώ με τα γραφόμενά σου. Το διάγραμμα του ατομικού αριθμού του σκεδάζοντος υλικού σε σχέση με την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτονίου τα λέει όλα.
Να είσαι καλά.
Άρη χρόνια πολλά και συγχαρητήρια για τη μελέτη σου που είναι αναλυτικότατη. Αρχικά να αναφέρω, Ξενοφώντα(χρόνια πολλά φίλε) ,ότι την σκέδαση Tomson την είχε περιγράψει με μεγάλη ανάλυση και ο Ανδρέας Ριζόπουλος. Θέλω μόνο να προσθέσω κάποιες σημαντικές παρατηρήσεις. Το διάγραμμα που ανέβασες παριστάνει τις περιοχές που το κάθε ένα από τα φαινόμενα είναι κυρίαρχο σε συνάρτηση μόνο του ατομικού αριθμού. Στην εξασθένηση όμως της δέσμης των φωτονίων συνεισφέρουν η απορρόφηση και η σκέδαση οι οποίες όμως εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες μεταξύ των οποίων η ενέργεια των φωτονίων ,ο ατομικός αριθμός ,η πυκνότητα , η πυκνότητα των ηλεκτρονίων(αριθμός ηλεκτρονίων ανά μονάδα μάζας),το πάχος του υλικού.
Η εξασθένηση της δέσμης φωτονίων δίνεται από τη σχέση:
I=Ιο e^-μχ
Όπου Ιο = η ένταση της αρχικής δέσμης
Ι = η ένταση της δέσμης μετά από διέλευση x cm
μ = ο γραμμικός συντελεστής εξασθενήσεως (cm-1)
x = το μήκος της διάδοσης.
Ο γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ είναι η κυρίαρχη παράμετρος με την οποία μπορεί να χαρακτηριστούν οι δέσμες φωτονίων (κυρίως οι ακτίνες X και οι γάμμα) κατά τη διείσδυση τους μέσα στα απορροφητικά υλικά. Το μ(Ζ,ρe,Ε) είναι συνάρτηση του ατομικού αριθμού Ζ , της πυκνότητας των ηλεκτρονίων καθώς και της ενέργειας Ε της προσπίπτουσας δέσμης φωτονίων σε αυτό.
Όμως ο συντελεστής γραμμικής εξασθένησης μ είναι ανάλογος της πυκνότητας του υλικού, πράγμα που δεν το θέλουμε όταν συγκρίνουμε τη φύση των υλικών. Κατά συνέπεια, ορίζεται μία άλλη ποσότητα (μ/ρ), η οποία είναι ανεξάρτητη της πυκνότητας. Διαίρεση του μ με τη πυκνότητα παρέχει το συντελεστή μαζικής εξασθένησης με μονάδες Ι^2/m . Δηλαδή ο μ θα είναι διαφορετικός για το νερό και τον πάγο ενώ η ποσότητα (μ/ρ) είναι η ίδια.
Και το μ και το μ/ρ εκφράζουν τη συνολική πιθανότητα εξασθένησης, που οφείλεται σε όλες τις επιμέρους αλληλεπιδράσεις.
Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται ο συντελεστής απορρόφησης των τριών φυσικών διαδικασιών κατά την αλληλεπίδραση φωτονίων με ύλη (στην προκειμένη περίπτωση με μόλυβδο).
Παρατηρούμε από το διάγραμμα ότι σε χαμηλές ενέργειες, ας πούμε λίγο πιο κάτω από τα 0,5 MeV(*) , κατά την απορρόφησή των ακτίνων Χ το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο επικρατεί του Compton, ενώ η δίδυμος γένεσις είναι ανύπαρκτη. Από τα 0,5MeV και μέχρι πιο πάνω από τα 1,02MeV (*) το φαινόμενο Compton επικρατεί συντριπτικά του φωτοηλεκτρικού στην απορρόφηση των Χ. Η δίδυμος γένεσης ίσα που αρχίζει να εμφανίζεται. Σε ακόμη μεγαλύτερες ενέργειες φωτονίων (π.χ. μεγαλύτερες του 8MeV) η δίδυμος γένεσις γίνεται σχεδόν το αποκλειστικό φαινόμενο απορρόφησης των σκληρών πλέον ακτίνων Χ, που μπορούν ενεργειακά να θεωρηθούν και ακτίνες γ.
(*) Οι τιμές που αναφέρονται είναι ενδεικτικές. Προφανώς εξαρτώνται από το υλικό που θα χρησιμοποιηθεί
Να ευχηθώ τα χρόνια πολλά σε όλους
Καλό μεσημέρι, Χριστός Ανέστη! και Χρόνια Πολλά.
Νίκο, δεν είχα διαβάσει την ανάρτηση του Αντρέα η οποία είναι πολύ ωραία και εκτενής. Το σχόλιο μου σε σχέση με την ανάρτηση του Άρη σχετίζεται και με το ότι αυτή η περίπτωση σκέδασης έχει όνομα και λέγεται σκέδαση Thomson.
Καλή συνέχεια.
Καλημέρα Νίκο.
Στο σημείωμά μου βέβαια δεν είχα αναφορά στους συντελεστές εξασθένησης από πεποίθηση. Εννοώ ήταν κάτι που ήδη πρόσθετε για τους διδάσκοντες πράγματα που δεν αναφέρονταν καθόλου στην ύλη του βιβλίου, π.χ. το φάσμα στο Compton με τις δυο κορυφές,
Μια και το θέτεις όμως ας πούμε μερικά πράγματα για όσους πιθανόν ενδιαφερθούν.
Η εξασθένηση της δέσμης φωτονίων δίνεται από τη σχέση:
I=Ιο e^-μχ
Όπου Ιο = η ένταση της αρχικής δέσμης
Ι = η ένταση της δέσμης μετά από διέλευση x cm
μ = ο γραμμικός συντελεστής εξασθενήσεως (cm-1)
x = το μήκος της διάδοσης.
● ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ σε cm-1
● ολικός μαζικός συντελεστής εξασθένησης μm =μ/ρ σε cm2/gr
● ολικός ανηγμένος συντελεστής εξασθένησης ανά άτομο αμ=μ/Ν σε cm2/άτομο
όπου Ν=ΝΑρ/Α Α ατομικό βάρος ΝΑ σταθερά Avogadro
● ολικός ανηγμένος συντελεστής εξασθένησης ανά ηλεκτρόνιο eμ=μ/ΝΖ σε cm2/ηλεκτρόνιο.
Είναι φανερό ότι αν ξέρουμε τον πρώτο ή τον δεύτερο υπολογίζουμε τους δυό τελευταίους. (Κοίτα ]1] σ. 68)
O ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης μ
• εκφράζει την πιθανότητα ανά μονάδα μήκους ένα
φωτόνιο να κάνει οποιαδήποτε αλληλεπίδραση
• μ= τ +σ +κ
• όπου τ, σ, κ οι μερικοί γραμμικοί συντελεστές
(μακροσκοπικές ενεργές διατομές) εξασθένησης για:
– Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (τ)
– Σκέδαση Compton (σ)
– Δίδυμη γένεση (κ)
• εκφράζεται σε μονάδες (cm-1)
• εξαρτάται από την ενέργεια των φωτονίων
• εξαρτάται από το υλικό του απορροφητή (Κοίτα ]1] σ. 63)
O ολικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης είναι η μαύρη γραμμή στο διάγραμμα που παραθέτεις στο τέλος της τοποθέτησής σου.
Ναι αλλά πως προσδιορίζονται οι τ, σ, κ που αφορούν τις επιμέρους απορροφήσεις (διακεκομένες γραμμές στο διάγραμμα);
Ο μερικός γραμμικός συντελεστής εξασθένησης λόγω φωτοηλεκτρικού φαινομένου βρίσκεται από εμπειρικές σχέσεις που έχουν βρεθεί πειραματικά ότι συνδέουν τον τ με το Ζ του υλικού και την Ε του φωτονίου. (κοίτα σελίδες [1] 92-95 )
Για δε τον μερικό γραμμικό συντελεστή εξασθένησης λόγω φαινομένου Compton σ
(κοίτα σελίδες [1] 96-98)
Και μια πειραματική διαδικασία για τον προσδιορισμό του μερικού γραμμικού συντελεστή εξασθένησης λόγω φωτοηλεκτρικού φαινομένου [3]
Από όλα αυτά προκύπτει γενικά ότι,
Ο συντελεστής εξασθένισης μ εξαρτάται από το υλικό και την ενέργεια των φωτονίων. Το μήκος x αντιπροσωπεύει το πάχος διείσδυσης της δέσμης. Οι αλληλεπιδράσεις των φωτονίων που αναφέρονται παρακάτω είναι άμεσα συνδεδεμένες με την ενέργεια του κάθε φωτονίου και κατά αυτόν τον τρόπο διαχωρίζονται. Σε γενικές γραμμές ο διαχωρισμός γίνεται ως εξής:
– Για φωτόνια ενέργειας 1-100 keV κυριαρχεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
– Για ενέργειες 100 keV-1 MeV συμβαίνει ως επί το πλείστον σκέδαση Compton.
– Για ενέργειες άνω του 1 MeV παρουσιάζεται δίδυμη γένεση . (κοίτα [2] σ. 26)
Τελικά Νίκο διάγραμμα σαν αυτό που παραθέτεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία με συγκεκριμένο υλικό που χρειάζεται ειδική ακρίβεια.
Το διάγραμμα που έχω εγώ στην επικεφαλίδα δίνει γενικά τις περιοχές που επικρατεί το κάθε ένα από τα φαινόμενα και προφανώς έχει προκύψει από την σύνοψη όλων των προηγούμενων.
]1] https://mycourses.ntua.gr/courses/MECH1100/document/%CA%E5%F6%DC%EB%E1%E9%EF_6.pdf
[2] https://core.ac.uk/download/pdf/81560708.pdf
[3] https://opencourses.uoc.gr/courses/pluginfile.php/16123/mod_resource/content/1/8.%20Exp%20VIII-X-rays.pdf
Γεια σου Άρη, η πρόθεση μου ήταν εξαρχής να παραθέσω το διάγραμμα και να εξηγήσω συνοπτικά τι παριστάνουν οι 2 άξονες Όταν το είδα εντυπωσιάστηκα και ήθελα να το μοιραστώ με το δίκτυο. Όσα αναφέρεις είναι σωστά και πολύ αναλυτικά. Σου ανέφερα ότι ήθελα να δείξω την επικάλυψη των διεργασιών χρησιμοποιώντας ένα γενικότερο χαρακτηριστικό που αφορά την εξασθένηση της δέσμης και όχι μόνο τον ατομικό αριθμό. Σε ότι με παραπέμπεις είναι χρήσιμα και μου είναι λιγο πολυ γνωστά. Να είσαι καλά