Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
RMRZntENDK0kf
Ilustracja przedstawia grafikę obrazującą efekt Comptona. Na czarnym tle w centralnej części ekranu widoczny jest elektron, w postaci niebieskiej kulki. Zgodnie z opisem efektu Comptona jest to elektron swobodny, czyli nie związany z żadnym atomem lub elektron słabo związany, czyli poruszający się na powłokach elektronowych znajdujących się najdalej od jądra. Z lewej strony na elektron pada foton, widoczny w postaci zielonej fali. Foton padający na elektron porusza się poziomo w prawo. Po zderzeniu fotonu z elektronem, fala symbolizująca foton zmienia barwę na pomarańczową i propaguje się w prawo i w dół. Zmiana koloru i kierunku propagacji fotonu symbolizuje zmianę jego energii. Wskutek interakcji pomiędzy fotonem i elektronem, część energii fotonu zostaje przekazana do elektronu. Oznacza to, ze długość fali elektromagnetycznej tworzonej przez strumień fotonów rośnie. Po zderzeniu elektron również zostaje wprawiony w ruch. Widoczne to jest w postaci kolejnych niebieskich kulek zmierzających w prawo i w górę. Ruch elektronu spowodowany jest pochłonięciem przez niego części energii fotonu. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Efekt Comptona".

Efekt Comptona

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Czy to nie ciekawe?

Współczesna fizyka opisuje zjawiska, które na pierwszy rzut oka wydają się przeczyć zdrowemu rozsądkowi. Czy wiesz, że światło może oddziaływać z elektronami? Na skutek tych oddziaływań elektron może uzyskać pewną prędkość, a światło… zmienić kierunek ruchu i długość fali. Zjawisko takie nazywamy efektem Comptona. Analizując ten e‑materiał przekonasz się, że ten niesamowity efekt ma bardzo proste wyjaśnienie. Do jego zrozumienia potrzebne nam będą jedynie podstawowa wiedza z mechaniki i proste fakty z fizyki współczesnej.

Twoje cele
  • dowiesz się, czym jest dualna natura światła,

  • poznasz zjawisko Comptona,

  • przeanalizujesz i zinterpretujesz różne przypadki rozpraszania w zjawisku Comptona,

  • dowiesz się, jak opisać pęd i energię fotonu,

  • zastosujesz zdobytą wiedzę do obliczenia pędu i energii fotonu,

  • dowiesz się, jak opisać pęd i energię cząstek relatywistycznych,

  • zastosujesz zdobytą wiedzę do obliczenia energii elektronu po rozproszeniu,

  • zrozumiesz, dlaczego efekt Comptona jest istotny tylko dla światła o najwyższych energiach.