Во сколько раз длина волны излучения, рассеянного под прямым углом к первоначальному направлению, больше длины волны

Суть вопроса: Комптоновское рассеяние гамма-лучей

Инструкция: Комптоновское рассеяние гамма-лучей является явлением, при котором гамма-лучи сталкиваются с свободными электронами и изменяют свою длину волны. Это происходит из-за упругого рассеяния фотона на электроне.

При комптоновском рассеянии гамма-лучи меняют свою длину волны, а также направление движения. Однако, длина волны гамма-лучей при рассеянии под прямым углом к первоначальному направлению будет больше, чем длина волны при комптоновском рассеянии.

Одним из выражений, описывающих изменение длины волны при комптоновском рассеянии, является формула Комптона:

Δλ = λ" - λ = λ_c * (1 - cosθ),

где Δλ - изменение длины волны,
λ" - длина волны рассеянного излучения,
λ - длина волны первоначального излучения,
λ_c - комптоновская длина волны электрона,
θ - угол между направлениями первоначального и рассеянного излучений.

Таким образом, при рассеянии под прямым углом (θ = 90 градусов) происходит максимальное изменение длины волны, и оно будет равно λ_c.

Дополнительный материал:

Задача: Изначальная длина волны гамма-луча составляет 0.02 нм. Какова будет измененная длина волны при комптоновском рассеянии под прямым углом?

Решение: Используя формулу Комптона:

Δλ = λ" - λ = λ_c * (1 - cosθ),

где λ = 0.02 нм, λ_c = 0.00243 нм (комптоновская длина волны электрона), θ = 90 градусов.

Δλ = 0.00243 нм * (1 - cos90°) = 0.00243 нм * (1 - 0) = 0.00243 нм.

Таким образом, измененная длина волны при комптоновском рассеянии под прямым углом составит 0.00243 нм.

Совет: Для лучшего понимания комптоновского рассеяния гамма-лучей, рекомендуется изучить основные понятия волновой оптики, электромагнитные волны и законы сохранения энергии и импульса.

Задание: Длина волны гамма-луча составляет 0.01 нм. Какова будет измененная длина волны при комптоновском рассеянии под прямым углом? (Значения: комптоновская длина волны электрона λ_c = 0.00243 нм, угол рассеяния θ = 90 градусов).