Kwantowa natura promieniowania elektromagnetycznego

wersja .pdf

Efekt Comptona

Zadanie 1.

Foton jest rozpraszany na swobodnym elektronie. Wyznaczyć zmianę długości fali fotonu w wyniku rozproszenia.

Zadanie 2.

Obliczyć wartość pędu elektronu odrzutu przy rozproszeniu komptonowskim fotonu pod kątem prostym do pierwotnego kierunku ruchu. Długość fali padającego fotonu l₀ =5 10^-12 m.

Zadanie 3.

Foton twardego promieniowania rentgenowskiego g=0,024nm zderzając się ze swobodnym elektronem przekazuje mu 9% swojej energii. Znaleźć długość fali rozproszonego promieniowania.

Zadanie 4.

Wyznaczyć długość fali promieniowania rentgenowskiego, jeśli wiadomo, że maksymalna energia kinetyczna komptonowskich elektronów odrzutu jest równa E_kmax.

Zadanie 5.

Promieniowanie rentgenowskie o długości l=0,002nm ulega rozproszeniu komptonowskim pod kątem d=90⁰ na elektronie. Oblicz:
a) zmianę długości fali na skutek rozproszenia
b) długość fali i pęd rozproszonego fotonu.

Zadanie 6.

Określić maksymalną zmianę długości fali fotonu o energii E_max =1MeV w wyniku jego rozproszenia na swobodnym elektronie, oraz maksymalną energię jaką uzyska odrzucony elektron.

Zadanie 7.

Pokazać, że elektron swobodny nie może przejąć całej energii padającego nań fotonu (nie może pochłonąć fotonu).

Zadanie 8.

Udowodnić, że swobodny elektron nie może emitować fotonów.

Zadanie 9.

Znaleźć związek między energią kinetyczną komptonowskiego elektronu i kątem jego rozproszenia. Dane: energia fotonu E_k.