HIỆU ỨNG COMPTON
Vào năm 1923, A.H. Compton cung cấp thêm một bằng chứng nữa của thuyết lượng tử hay thuyết photon. Ông được trao giải Nobel năm 1927 cho khám phá của ông về cái ngày nay gọi là hiệu ứng Compton. Ông đã chứng minh rằng: Khi tia X bước sóng λ’ đập vào một mẫu graphite, một electron bật ra và tia X tán xạ ở một góc θ có bước sóng λ dài hơn.
Giải thích hiệu ứng Compton
Compton cho biết hiện tượng xảy ra giống như một quả cầu va vào một quả cầu nằm yên làm quả cầu này bị đẩy ra xa còn năng lượng của quả cầu va chạm thì giảm. Từ đó ông cho rằng bức xạ ánh sáng (tia X) gồm các hạt (photon), vì một sóng liên tục không thể đánh bật electron. Ông hình dung một photon ánh sáng tới đập vào một electron nằm yên trong graphite, vì thế nó mất một phần năng lượng thành ra làm tăng bước sóng. Quá trình này không thể xảy ra trừ khi bức xạ ánh sáng gồm các hạt hay photon.
Hình 1.24
Tán xạ Compton của tia X
Bằng cách giả sử các va chạm photon-electron là hoàn toàn đàn hồi, Compton tìm ra độ lệch bước sóng dl được cho bởi biểu thức
Trong đó h là hằng số Planck, m là khối lượng của mỗi electron, c là vận tốc ánh sáng và θ là góc tán xạ. Biểu thức cho thấy dl là độc lập với bản chất của chất liệu và bước sóng của ánh sáng tới. Cho biết bước sóng của một photon, người ta có thể tính được động lượng của electron bật ra.
Hóa Lí Căn Bản - Arun Bahl, B.S. Bahl, G.D. Tuli
Phần tiếp theo >>
