Hiệu ứng Compton

TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM TÂY NINH
KHOA TỰ NHIÊN
LỚP LÝ-KTCN38
Chứng minh:
 
HIỆU ỨNG COMPTON
Độ biến đổi bước sóng
NHÓM 1
I. THÍ NGHIỆM CỦA COMPTON.
Năm 1923 Arthur Holly Compton - một chuyên gia về tia x của truờng đại học Washington - đã thực hiện một thí nghiệm và phát hiện ra hiệu ứng đặc biệt. Hiệu ứng này gọi là hiệu ứng compton (hay còn gọi là tán xạ compton) và mang lại giải Nobel về vật lí vào năm 1927 cho Compton.
 
 
II. Thuyết photon về tương tác giữa bức xạ điện từ và electron.

Photon và Electron
II. Thuyết photon về tương tác giữa bức xạ điện từ và electron.
Ta có bảng tóm tắt sau:
 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

 
 
III. Phân tích định lượng về hiệu ứng compton

III. Kết luận:

Hiệu ứng Compton thực chất là tương tác giữa photon và các electron trong mạng tinh thể. Hiệu ứng Compton về cơ bản cũng giống như hiệu ứng quang điện, có bản chất là sự va chạm giữa photon và electron.
Tuy nhiên, sự khác biệt cơ bản giữa hiệu ứng Compton và hiệu ứng quang điện chính là cỡ bước sóng của bức xạ tới: với hiệu ứng quang điện thì vào cỡ vùng nhìn thấy và tử ngoại còn với hiệu ứng Compton là cỡ tia X. Trong thực tế, cả hai hiệu ứng trên, cùng với sự chuyển mức năng lượng của các nguyên tử, xảy ra đồng thời. Tuy nhiên, tuỳ vào cỡ bước sóng của bức xạ tới mà hiệu ứng nào xảy ra trội hơn.
Nếu như hiệu ứng quang điện(1887) là khởi nguồn để Albert Einstein đưa ra giả thuyết photon(1905) thì hiệu ứng Compton (1923) là ‘bằng chứng” vĩ đại chứng tỏ sự tồn tại của photon. Về lịch sử, hiệu ứng Compton là viên gạch cuối cùng nhằm “xây chắc” lí thuyết của Einstein về photon. Do đó, hiệu ứng Compton có tầm quan trọng lớ đối với lịch sử phát triển vật lí cận đại và hiện đại.
 
Một ứng dụng của tán xạ photon -Quan sát và phát hiện lỗ đen(Black Hole)

Để quan sát và phát hiện lổ đen, các nhà thiên văn sử dụng rất nhiều hiệu ứng khác nhau, trong đó có hiệu ứng Compton – hay chính xác hơn là hiệu ứng Compton ngược .
Đối với lỗ đen hình thành từ một hệ sao đôi, khi một ngôi sao trở thành lỗ đen thì nó sẽ hút vật chất của ngôi sao đồng hành với nó. Trong quá trình này, vật chất – trong đó có các elelctron – được gia tốc với những vận tốc rất lớn. Các electron lúc này có thể được gia tốc đến ngưỡng tương đối tính. Lúc này, chỉ cần những bức xạ điện từ năng lượng thấp tương tác với các electron này thì sẽ phát ra các bức xạ điện từ tán xạ có năng lượng cao – cỡ tia X. Dựa vào việc quan sát các bức xạ tia X này mà các nhà thiên văn có thể xác định được ở đâu có khả năng có lỗ đen.
CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !