บทที่ 19 · ฟิสิกส์อะตอมและควอนตัมฟิสิกส์
Problem 19.29
หัวข้อ: ปรากฏการณ์คอมพ์ตัน (The Compton Effect)
รังสีเอกซ์พลังงาน 300 keV ตกกระทบอิเล็กตรอนซึ่งอยู่นิ่งทำให้รังสีเอกซ์กระเจิง ทำมุม 37.0° เทียบกับรังสีเอกซ์ตกกระทบ จงหา a) การเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่น? b) พลังงานของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงออกมา? c) พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนหลังจากโดนชน?
คำตอบ
\(K = 32 keV \;\blacksquare\)
\(K = 32 keV \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) จาก \(Δλ = \frac{h}{m_{0}c}(1 - \cos \theta )\)
\(\Delta \lambda =\frac{(6.626\times 10^{-34} J·s)}{(9.11\times 10^{-31} kg)(3.00\times 10^{8} m/s)}(1 - \cos (37.0°))\)
\(\Delta \lambda = 4.88\times 10^{-13} m \;\blacksquare\)
b) จาก \(E′ = \frac{1,240}{\lambda '}eV\)
\(E' =\frac{1,240}{\lambda + \Delta \lambda}eV\)
\(E' =\frac{1,240}{\frac{1,240}{E}+ \Delta \lambda}eV\)
\(E' =\frac{1,240}{\frac{1,240}{300\times 10^{3}}+ (4.88\times 10^{-4})}eV = 268 keV \;\blacksquare\)
c) จาก \(E′ + E_{e}= E + E_{0}\)
\(E_{e}- E_{0} = E - E'\)
\(K = 300 - 268 keV; K = E_{e}- E_{0}\)
\(K = 32 keV \;\blacksquare\)