diff --git a/assets/notes/kwanty/kwanty_2024.10.22.md b/assets/notes/kwanty/kwanty_2024.10.22.md index cf4625e1..ba10f21c 100644 --- a/assets/notes/kwanty/kwanty_2024.10.22.md +++ b/assets/notes/kwanty/kwanty_2024.10.22.md @@ -1,13 +1,13 @@ ## Efekt comptona ref: -- facebook.com/messages/t/24000276406284390 +- https://www.youtube.com/watch?v=oTNiJVdEyCc&list=PLRN3HroZGu2mCtdalEmZAM2nr1xBWAtUn&index=9 Gdy swiatło pada na materię, czasami wybija z niej elektrony, przekazując im część swojej energii. Powoduje to zmianę długości fali (dowód z zasady zachowania pędu i zasaday zachowania energii $E = \sqrt{m^2 c^4 + p^2 c^2}$) -Końcowe przesunięcie fali $\Delta \lambda = \frac{h}{m_e c}{1 - cos \Theta} = \lambda_C (1 - cos \Theta}$ +Końcowe przesunięcie fali $\Delta \lambda = \frac{h}{m_e c}\left(1 - cos \Theta\right) = \lambda_C (1 - cos \Theta)$ W doświadczeniu z rozpraszaniem wiązki lasera na materii powoduje to dwa "piki" na wykresie odbieranych długości fali. Pik dalszy (przesunięty w prawo o dłuższych falach to właśnie efekt Coptona). Drugi (pierwszy o niższej dł. Fali) @@ -32,3 +32,42 @@ Odwrotny proces wydarza się gdy elektron spotyka pozyton. ```{tip} Minimalna długość fali tworzącej elektrony wynosi $\lambda = 1.2 pm$ - fotony gamma. ``` + +```{important} +Zjawisko to nie zachodzi (nie powinno zachodzić) w próżni. +Porces ten wymaga obecności nukleonów + +Dowód: + +Z ZZE mamy: + +$$ +E = 2 \gamma m_0 c^2 +$$ + +Natomiast z ZZP: + +$$ +2 p_x = \frac{E}{c} = \frac{h \nu}{c} = 2 p cos \theta \\ +h \nu &= 2 p c cos \theta \\ +&= 2 \gamma m_0 v c cos \theta \\ +&= 2 \gamma m_0 c^2 \frac{v}{c} cos \theta \\ +$$ + +- z założenia $\frac{v}{c} < 1$ +- z definicji $cos \theta \leq 1$ + +Więc mamy: +$$ +\frac{v}{c} < 0 ~ \land ~ cos \theta \leq 1 \Rightarrow \frac{v}{c} cos \theta < 1 \Rightarrow h \nu < 2 m_0 c^2 +$$ + +Ostatnie spostrzeżenie nie zgadza się z ZZE. +``` + +```{admonition} Cciekawostka +W zależności od energii fotonów obserwujemy różne efekty kwantowe: +- niska energia - efekt fotoelektryczny +- średnia energia - przesunięcie Comptona +- Bardzo duża energia - kreacja par elektron/pozyton +```