16.11.06.
Упругое
рассеяние
2 закона.
I. Закон сохранения импульса (ЗСИ).
,
-
импульс электроноотдачи
-
импульс падающего фотона
-
импульс рассеяного фотона
II. Закон сохранения энергии (ЗСЭ).
Надо
получить связь
и
.
Из
ЗСИ
(1)
ЗСЭ
(2)
Приравняем (1) и (2).
Приведя подобные слагаемые, получим:
,
-
угол рассеяния,
,
,
Заменяя
,
получим:
Сравниваем с экспериментальной формулой
,
-
комптоновская длина волны.
Если
или
,
эффекта нет (так как нет изменения длины
волны), то есть квантовый эффект
проявляется только на больших частотах.
Энергия электроноотдачи.
Кинетическая энергия электроноотдачи.
{
-
релятивистская энергия,
-
энергия покоя}
.
Дж.
эВ
Дж. (оптического фотона).
(эффект
наблюдаем).
Давление света с точки зрения квантовой теории излучения.
Фотонный газ в полости с зеркальными стенками.
,
,
,
-
объемная плотность энергии.
Изотропное излучение, то есть число проходящих электронов не зависит от ориентации зеркальной площадки.
,
-
интенсивность отраженного света (или
падающего света, если стенка не
зеркальная).
Наклонный
пучок
создает меньшее давление
:
Корпускулярно-волновая двойственность света (излучения).
I
.
(1). Волновая теория.
1). Интерференция.
2). Дифракция.
3). Поляризация.
4). Дисперсия.
новая теория «Волна-частица».
(2). Квантовая теория
1). Тепловое излучение.
2). Фотоэффект.
3). Эффект Комптона.
II. С ростом частоты более четко проявляются корпускулярные свойства:
а). Формула Рэлея-Джинса.
б).
Фотоэффект
(нет
квантового эффекта, но классич. возможен).
в).
Эффект Комптона
(нет эффекта).
III. Статистические вероятности подхода.
Фотон
корпускула.
-
фактически плотность вероятности
появления фотона в точке
-
амплитуда волны.
Корпускулярно-волновая двойственность частиц вещества.
Де Бройль (1924г.)
Для
фотонов:
Возможна справедливость равенства и для других частиц, то есть они будут обладать волновыми свойствами.
или
,
где
-
длина волны де Бройля.
Если есть длина волны де Бройля, значит есть и сама волна де Бройля.
Нужно найти экспериментальное доказательство волнового свойства электрона.
Дифракция электронов на кристаллах.
Электронография- метод исследования веществ с помощью дифракции электронов на структурах поверхности этих веществ.
Дифракция на объемной кристаллической решетке:
Эксперимент повторили во многих лабораториях с поликристаллами. Максимумы проявляются в виде окружностей:
20.11.06. Дифракция электронов.
электронография-
метод
исследования кристаллической структуры
с помощью
дифракции электронов (дифракция на монокристалле).
нейтронография
Пример
расчета длины волны
де Бройля для пули массой
кг,
м/с:
м.
Некоторые свойства волн де Бройля:
1). Фазовая скорость.
а).
б).
2). Групповая скорость.
.
Итоги:
Корпускулярные характеристики: Волновые характеристики:
масса
длина волны.
скорость
- частота
импульс 
фазовая
скорость
-
энергия
- групповая скорость
