Trng i hc s phm TP H Ch

Trường đại học sư phạm TP. Hồ Chí Minh Khoa vật lý Đề tài: HIỆU ỨNG COMPTON

Thực hiện: nhóm VIII - Năm 2012 Ø Võ Xuân Đào Ø Hoàng Phước Muội Ø Đỗ Thị Hồng Ø Trần Thiện Bảo Ø Lương Sơn Đỉnh Ø Nguyễn Lâm Thùy Linh Ø Bạch Thị Thùy Dung GVHD: Trần Văn Tấn Nguyễn Thị Hảo

NỘI DUNG Ø Ø Ø Quá trình nghiên cứu Thí nghiệm của Compton Hiệu ứng Compton Tính chất của hiệu ứng Compton Cơ chế tán xạ Compton o Độ dịch Compton o Bước sóng Compton o Mối quan hệ và Ø Kết luận từ hiệu ứng Compton Ø Ứng dụng

QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU ØHiệu ứng Compton được tìm ra bởi nhà vật lý Arthur Holly Compton vào năm 1923 và được đặt theo tên của ông. ØNăm 1923, CTR Wilson chế tạo buồng mây chứng minh thực nghiệm của hiệu ứng Compton bằng cách hiển thị sự tồn tại của electron giật Compton (electron giật lùi). ØNăm 1927, Compton và Wilson được trao giải thưởng Nobel vật lý cho nghiên cứu và phát minh của họ.

THÍ NGHIỆM CỦA COMPTON

HIỆU ỨNG COMPTON ØTán xạ Compton (hiệu ứng Compton) là hiện tượng thay đổi bước sóng của bức xạ điện từ và lệch phương (bị tán xạ) khi nó va vào hạt điện tích. ØTán xạ Compton xảy ra khi hạt photon của tia X có năng lượng từ khoảng 0, 5 Me. V đến 3, 5 Me. V và electron có liên kết yếu.

Tính chất của hiệu ứng Compton ØTán xạ Compton là hiện tượng tán xạ của tia X với electron có liên kết yếu trong nguyên tử. ØTán xạ Compton giống như sự va chạm đàn tính giữa 2 viên bi. ØTán xạ Compton phụ thuộc vào mật độ electrong nguyên tử.

CƠ CHẾ TÁN XẠ COMPTON ØCoi hiện tượng tán xạ tia X như một va chạm hoàn toàn đàn hồi giữa một photon và một electrong chất mà tia X chiếu tới. ØCoi hệ photon-electron như một hệ kín

ĐỘ DỊCH COMPTON Trước va chạm Năng lượng Động lượng Photon Electron Sau va chạm Năng lượng Photon Electron Động lượng

Độ dịch chuyển Compton chỉ phụ thuộc vào góc tán xạ

BƯỚC SÓNG COMPTON

Mối liên hệ giữa góc tán xạ và góc Xác định hướng bay của electron

Kết luận từ hiệu ứng Compton q. Tán xạ Compton chính là thủ phạm gây ra cái gợi là xung điện từ trong các vụ nở nhiệt hạch trên cao khí quyển. q. Tán xạ Compton là minh chứng hùng hồn chứng tở sự tồn tại của các photon. Từ đó khẳng định ánh sáng còn mang bản chất hạt (ngoài bản chất sóng).

ỨNG DỤNG CỦA HIỆU ỨNG COMPTON ØKính thiên văn tia gamma Compton sử dụng hiệu ứng tán xạ Compton để phát hiện và vạch ra các tia gamma năng lượng cao. ØNhững bức ảnh do Compton chụp được cung cấp cho con người cái nhìn về sự bùng nổ các tia gamma trong vũ trụ. Dựa vào đó, các nhà khoa học đã lập bản đồ phân bố mật độ năng lượng của dải thiên hà.

SO SÁNH GIỮA TÁN XẠ ÁNH SÁNG VÀ TÁN XẠ COMPTON Giống nhau: Đều là hiện tượng photon bị lệch phương khi gặp vật cản. Khác nhau: Tán xạ ánh sáng Tán xạ Compton Lệch phương khi đi qua môi trường chiết suất không đồng nhất Lệch phương khi photon va chạm với electron tự do Năng lượng hạt photon sau tán xạ không thay đổi. sau tán xạ giảm.

PH N BIỆT TÁN XẠ COMPTON VÀ TÁN XẠ COMPTON NGƯỢC Tán xạ Compton và tán xạ Compton ngược là hai hiệu ứng trái ngược nhau. Tán xạ Compton ngược Photon có năng lượng cao Photon có năng lượng thấp (tia X) va chạm với (bức xạ nhiệt) tới va chạm electron tự do truyền năng với electron tương đối tính lượng cho electron, giải nhận năng lượng từ phóng electron ra khỏi electron trở thành photon nguyên tử. năng lượng cao (tia X). Cả hai hiệu ứng photon sau tán xạ đều bị lệch phương truyền.

CÔNG THỨC GIẢI BÀI TẬP HIỆU ỨNG COMPTON Đại lượng Độ dịch Compton Bước sóng Compton Mối liên hệ giữa và Động năng của electron sau tán xạ Công thức

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP q q q Dạng I: Tìm bước sóng photon tới? Dạng II: Tìm bước sóng photon sau tán xạ? Dang III: Tìm góc tán xạ ? Dạng IV: Tìm động năng của electron sau tán xạ? Dạng V: Tìm phương chuyển động của electron sau tán xạ?