Atom yadrosi va elementar zarrachalar fizikasi, tezlashtiruvchi texnika
Yüklə 1,85 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Kompton effekti.
Atomda elektronlarning bog‟lanish energiyasi ortishi bilan fotoeffekt kesimi kamayadi. Bunda kompton effekti asosiy jarayon bo‟lib qoladi. Gamma kvantlarning elektronlarda sochilishi ikki xil bo‟ladi. Gamma-kvant energiyasi elektronning atom bilan bog‟lanish energiyasi dan kichik, bo‟lganda kogerent sochilish yuz beradi. Kogerent sochilishda gamma-kvant energiyasi o‟zgarmasdan qoladi, faqat uning yo‟nalishi o‟zgaradi. Kogerent sochilish Tomson sochilishi deyiladi. bo‟lganda gamma-kvant erkin elektronlarda sochiladi. Bunda elektronning bog‟lanish energiyasi -gamma kvant energiyasiga nisbatan xisobga olmaslik darajada kichik 𝛾-kvantlarning erkin elektronlarda sochilishi kompton effekti deb ataladi. Kompton effektida erkin elektronda sochilgan 𝛾-kvantning energiyasi o‟zgaradi va 𝛾-kvantning bir qism energiyasi elektronga beriladi. Kompton sochilish birinchi marta 1923-yilda Kompton tomonidan kuzatilgan, o‟rganilgan. Kompton rentgen nurlarining turli moddalardan sochilishini o‟rgandi. Kompton o‟tkazgan tajribalardan quyidagilar aniqlandi: 1. Sochilgan rentgen nurlari tarkibida boshlang‟ich 𝜆 to‟lqin uzunlikli nurlardan tashqari to‟lqin uzunligi 𝜆 𝜆 bo‟lgan nurlar xam mavjudligi aniqlandi. 2. Sochilish burchagi 𝜑 ning ortishi bilan 𝜆 𝜆 𝜆 farq ortib boradi. 𝜆 -sochilgan nurlarning to‟lqin uzunligi. 3. Sochilish burchagining ma‟lum bir qiymatida 𝜆 sochilayotgan rentgen nurining boshlang‟ich to‟lqin uzunligi 𝜆 ga bog‟liq bo‟lmay qoladi va 𝜆 xamma sochuvchi moddalar uchun bir xil bo‟lib qoladi. Rentgen fotonlarining (rentgen nurlari) erkin elektronlarda sochilishi uchun energiya va impuls saqlanish qonunlari quyidagicha ifodalanadi. Energiya uchun ( √ ) (8) -erkin elektronga tushgan rentgen nuri (fotona) energiyasi; -sochilgan rentgen nuri energiyasi; -erkin elektron olgan kinetic energiya; Sochilgan gamma-nurlar energiyasining kamayishi xisobiga tepki elektron (sochuvchi elektron) energiyasi ortadi. Impuls saqlanish qonuniga asosan skalyar ko‟rinishda: ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ √ (9) Yoki bu tenglama skalyar ko‟rinishda: 𝜑 (10) (8) tenglamani quyidagi ko‟rinishda yozish mumkin: (11) (10) va (11) tenglamalarni birgalikda yechishdan quyidagi ifoda hosil bo‟ladi: ( ) ( ) 𝜆 𝜆 𝜑 (12) Yoki 𝜆 𝜆 𝜆 𝜑 (13) (13) formulada (14) (14) ifoda elektronning Kompton to‟lqin uzunligi deyiladi. (13) formuladan ko‟rinadiki, sochilish burchagi 𝜑 ning ortishi bilan erkin elektronda sochilgan nurlanishning to‟lqin uzunligi ortadi. Rentgen nurlarining erkin elektronda sochilishi (Kompton effekti) sxemasi 1-rasmda keltirilgan. ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ 0 𝜑 ⃗⃗ 1-rasm. Bunda ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ - elektronga tushayotgan boshlang‟ich gamma nurlarning impulsi; – sochilgan gamma-nurlar impulsi; ⃗ -tepki elektronning olgan impulsi. 0-foton sochilish burchagi; 𝜑-elektron chiqish burchagi. Hosil bo‟lgan elektron-pozitron jufti orasidagi burchak gamma-kvant energiyasiga teskari proporsional ravishda o‟zgaradi: 𝜑 (14) Yadroning elektr maydonida elektron-pozitron juftining hosil bo‟lishi 2- rasmda tasvirlangan. Bunda -yadro maydoniga tushgan gamma kvant energiyasi. e + e - 2-rasm 2-rasmda xosil bo‟lgan elektron va pozitron izlari magnit maydon ta‟sirida qarama-qarshi yo‟nalishga burilishi ko‟rsatilgan. Ikki rentgen fotoni yoki ikki elektron to‟qnashganda xam elektron pozitron jufti xosil bo‟lishi mumkin. foton bilan foton to‟qnashganda fotonlar energiyalarining yig‟indisi ( 14 ′ ) Bo‟lishi kerak. Elektron bilan elektron to‟qnashganda xarakatdan to‟liq energiyasi bo‟lishi zarur. Elektron-pozitron jufti effektiv kesimining (xosil bo‟lish extimoliyati) quyidagicha: 𝜎 ( ) (15) 𝜎 -erkin elektronga tushayotgan gamma-kvant energiyadi ga bog‟liq ravishda o‟zgaradi. Yüklə 1,85 Mb. Dostları ilə paylaş:
|