Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц

35.(2). Эффект Мессбауэра.

Т.к. энергия отдачи ядра равна примерно 5 эв, а естествен- ная ширина уровня 5 10 6 эв, то резонансное поглоще- ние гамма-квантов изолированными ядрами невозмож- но.

Однако при испускании и поглощении гамма-квантов ма- кроскопическими телами – кристаллами – при охлажде- нии источника гамма-квантов и поглотителя до опреде- ленной (Дебаевской) температуры резонансное погло- щение наблюдается. Это явление открыл в 1958 году немецкий физик Рудольф Мессбауэр ( R.Mossbauer& ), за что в 1961 году получил нобелевскую премию. В этом случае импульс отдачи получает не отдельное ядро, а весь кристалл, масса которого на много порядков боль- ше массы отдельного ядра, поэтому гамма-квант излу- чается (и поглощается) без потерь на энергию отдачи.

Гравитационное смещение длины волны.

Опыт Паунда и Ребки (R.V.Pound, G.A.Rebka, 1960)

Фотон имеет нулевую массу покоя, но его релятивистская масса, как и масса любой другой частицы, мо-

жет быть вычислена по формуле m = E/c2,

т.е. фотон с энергией E = h обладает как инертной, так и гравитационной

массой, равной h /c2. Поэтому если фотон движется в поле тяжести

вертикально вверх, то он соверша- ет работу mgH = h gh/c2 за счет из-

менения своей энергии E = h .