Эффект Комптона

Эффектом Комптона или камптоновским рассеянием называется явление рассеяния монохроматического рентгеновского излучения длиной волны А. «мягкими» веществами (графит, парафин и др.), которое сопровождается появлением в составе рассеянного излучения более длинных волн X'.

С эфирной точки зрения комптоновское рассеяние является результатом взаимодействия падающей упругой продольной эфирной волны на вещество с эфитонами межатомного поля этого вещества. Учитывая, что длины волн рентгеновского излучения X gt; I А, а частота колебаний эфитонов межатомного эфирного поля лежит в области инфракрасных частот, т.е. меньше чем в тысячу раз частоты рентгеновских колебаний, то в первом приближении энергией эфитонов межатомного поля мож

но пренебречь. В этом случае явление взаимодействия рентгеновской волны с веществом моделируется «ударом» эфитона излучения по «неподвижному» эфитону межатомного поля. В результате такого «удара» направление колебаний падающего эфитона изменяется на угол qgt; с одновременным уменьшением

его энергии колебаний (частоты)              рч'

и образованием вторичной эфирной волны.

Рассмотрим взаимодействие падающего эфитона, обладающего импульсом рэ = hco/c и энергией W3 = ho) (со =              —              циклическая

частота излучения), с покоящимся эфитоном межатомного поля, энергия покоя которого wn = тс2 (рис. 5.10.1). В результате взаимодействия («удара») эфитона

волны с эфитоном межатомного поля его импульс и энергия становятся равными рз' и W3 = срз', а эфитон межатомного поля приобретает импульс ро и энергию Wo = с(ро2 + т2с2)1/2

Тогда выражения для законов сохранения энергии и импульса в век- торной форме примут вид:

(5.10.1)

(5.10.2)

Отсюда следует, что выражение для закона «^охранения энергии более подробно можно записать следующим образом:

(5.10.3)

Из треугольника (рис: 5.10.1) по теореме косинусов можно записать: После преобразований данного выражения получим:

Так как рэ = hco/c и р' = hco'/c, то

С учетом того, что о = 2пГк, после преобразований получим:

(5.10.4)

Из данной формулы следует, что увеличение длины волны в эффекте Комптона зависит только от угла рассеивания lt;р, при этом наибольшее увеличение длины волны происходит при (р = я, т.е.