Уравнение Эйнштейна для ВФЭ.

Фотоэффект

Явление было открыто в 1887г. Г. Герцом. Он обнаружил, что при облучении ультрафиолетовым светом отриц. разрядника ультр. лучами разряд происходит при меньшем напряжении между электродами. Подробно это явление было исследовано в 1888 – 1890гг. А.Г. Столетовым.

Схема опыта:

К - металлич. пластина, отриц. заряжена, фотокатод.

М -мет. сетка

ТИ - токоизмерит. прибор

ИП - ист. пит

Столетов обнаружил, что при уменьшении напряжения в разряднике, обуславливается выбиванием под действием света из катодо-разрядника отриц. зарядов. При облучении светом фотокатода в цепи появляется ток, т.е. фототок.

Фотоэлектр. Эффект – испускание электронов твердыми телами и жидк. под действием эл/м излучения, в вакуум или др. среду.

Внешний ФЭ – явление вырывания электронов из твердых тел под действием света.

Экспериментально было показано, что ВФЭ у металлов зависит не только от природы металла, но и от состояния его поверхности.

Для характеристики используется ВАХ: (зависим. фототока от напряжения)

наличие фототока в области тормозящего напряжения – объясняется тем, что электроны обладают нач. кин. энергией сообщаемой светом.

eU₀= ^mV

I_н=n*e; I_н-ток насыщения, пропорц. числу электронов вылетив. в единицу времени.

Из ВАХ можно определить нач. кин. энергию и число электронов вырыв. светом из катода.

Законы ВФЭ Столетова:

1 максим. начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности.

2.для каждого металла существует так называемая красная граница ФЭ(min частота света), ниже которой ФЭ не происходит.υ ₀ – зависит от хим. природы металла и состояния его поверхности.

3. число электронов вырываемых из катода за единицу времени пропорционально интенсивности света.

ФЭ практически безинерционен. При объяснении 1 и 2 закона с волновой точки зрения встретились трудности: ни наличие кр. границы ФЭ, ни не зависим. скорости электронов от интенсивности, ни без инерциальность ФЭ, не может быть объяснено с точки зрения волновых представлений о свете.

Уравнение Эйнштейна для ВФЭ.

Эйнштейн использовал квант гипотезу Планка и предложил объяснение ФЭ явления: ε = h υ =h ^c; он предположил, что при падении пучка квантов(фотонов) на поверхность металла происходит поглощение кванта электроном, т.е. квант отдает свою энергию электрону полностью.

^mV=h υ-(A₁+A)

A₁-энергия потраченная на преодоление взаимодействия с другими электронами.

A – работа выхода электрона из металла.

Практически в создании фототока будут участвовать только поверхностные электроны, для них уравнение примет вид:

^mVmax = h υ-A; A – работа выхода, ^mVmax – максим. кин. энергия фотоэлектронов.

ФЭ возможен если: h υ>>A и h υ=A тогда: υ₀=^A_h; - должна существовать кр. граница, ниже которой ФЭ не будет.

Фотоны Фотон не имеет массы покоя, т.е. покоящихся фотонов не существует.

Энергия: ε=h υ =mc².

Масса: m=^hυ_c

Импульс: p=ħ k; k – волновое число =^2П_λ; ħ=1.05*10^-34Дж с; направление фотона совпадает с направлением распространения света.

Эффект Комптона.

1923г. - амер. физик А.Комптон; 1927г- присудили Нобелев. премию. Он исследовал рассеяние монохром-х рентген-х лучей легкими веществами(графит, парафин). Рассмотрел как рассеивается рассматриваемое с точки зрения волн.

первичная вторичная

эл/м волна ^{рассеяние} эл/м волна

υ₀ υ

На основании рез-ов опытов было установлено:

1. в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная λ, так и λ смещения в сторону больших λ.

2.Величина смещения зависит от угла рассеяния, но независит от рассеивания мат-ла:

∆ λ= λ^’- λ=2 λ_кsin² θ/2; (λ_к=h/m_ec=2.43*10^-12м)

из формулы следует, что ЭК может наблюд-ся только для рентг-го или гамма – излучения(для коротких λ)

возрастание λ рассеян-го излучения наблюд-ся при рассеян-ии рентг-их или гамма квантов, получило название Эффекта Комптона

3.при возрастании угла θ интенсивность не смещенной линии падает, а интен-ть смещенной увеличивается.

 

Постулаты Бора.

Целью работы было объединить в единое целое следующее: эмпирические закономерности в спектре атома водорода; ядерную модель атома Резерфорда; квантовый характер испускания и поглощения света.

Первоначально в теории Бора сохранялась классическое описание движения электронов, но для достижения цели ему пришлось наложить некоторые ограничения, которые он сформулировал в виде постулатов:

1 Постулат стацион. состояний: сущ-ют некоторые стацион-е состояния атома, находясь в которых атом не излучает энергии, этим стац-ым состояниям соответствуют опред-е (стац-е) орбиты, по которым движ-ся электрон.

2 Правило квантования орбит: в стац-ых состояниях атом электрона двигаясь по круговой орбите должен иметь строго опред-ое квантованные значения момента импульса, удовл-ие условию: (4) mυ_nr_n = nħ; n=1,2,3,…-N стац-ой орбиты; r-радиус стац-ой орбиты; υ–скорость движ-ия электрона по орбите r_n;

3 Правило частот: при переходе из одного стац-го состояния в другое, испускается или поглощается один квант энергии: Е_n < Е_m -поглощение энергии

Е_n-Е_m = h υ_nm

Е_n > Е_m –излучение энергии

Постулаты 1 и 3 были подтверждены опытом Франка и Герца (1914г.):

 

 

в трубке заполненной парами ртути под небольшим давлением(~1 мм рт ст), имелись три электрода: катод К, сетка С и анод А; электроны, вылетавшие из К вследствие термоэлектронной эмиссии, ускорялись разностью потенциалов U, приложенной между К и С; эту разность потенциалов можно было плавно менять с помощью потенциометра П; между С и А создавалось слабое электр-ое поле, тормозившее движ-е электронов к А. Исследовалась зависимость силы тока в цепи анода от напряжения между К и С: сила тока измерялась гальванометром Г, напряжение – вольтметром В; видно, что сила тока вначале монотонно возрастает, достигая max приU=4,9 В, после чего с дальнейшим увеличением U резко падает, достигая min, и снова начинает расти; такой ход кривой объясняется тем, что вследствие дискретности энергетич-х уровней атомы могут воспринимать энергию только порциями: ∆Е₁=Е₂-Е₁ либо ∆Е₂=Е₃-Е₁ и т.д., где Е1,Е2,Е₃…-энергия 1-го, 2-го, 3-го и т.д. стац-ых состояний. Таким образом, в опытах непосредственно обнаруживается сущ-ие у атомов дискретных энергетических уровней могут воспринимать энергию только порциями:

 

 

Уравнение Шредингера.

Уравн-е Шред-ра – основное уравнение квантовой механики. Квант-я механика – теория устанавливающая способописания и законы движ-я микрочастицы и их систем, а также связь величин характериз-х микроч-цу системы с физич-ми велич-ми, непосредственно измеренные на опыте.

m (d²x / dt²) = F_x (1)

наличие волновых свойств микрочастицы не позволяет использовать ур-ие (1). Ур-ие движ-ия микрочастицы было предложено Шред-ом в 1926г. ψ = ψ(x,y,z,t)-(ВФ)→ уравнение движ-ия микрочастицы должно быть относительно этой функции → уравнение должно быть волновым, т.к. с его помощью мы должны объяснить эксперименты по дифракции микрочастицы.

Временное урвнение Шредингера: (2) – основное уравн-е нерелятивистской квантовой механики, т.е справедливо для любой частицы движ-ся со скоростью << скорости света.

Принцип Паули.

Распределение электронов по состояниям, управляется принципом Паули(ПП) установленном на обобщении экспериментальных рез-ов. ПП утверждает, что в каждом состоянии характериз-ся 4 квант-ми числами (n-главное квант.(n=1,2,3); l-орбитальное (l=0,1,2…n-1); m_l – магнитное (m_{l = -l…,-1,0,1,…+l}); m_s- магнитное спиновое (m_{s =+1/2,} -1/2)) может нах-ся не >> 1 электрона. В соответствии с ПП каждый вновь присоед-ый электрон будет занимать состояния с большей энергией. Совокупность электронов нах-ся во всех возможных состояниях с одинаковой знач-ем n(главное квант-е число) будем наз-ть электронным слоем или оболочкой. (K,L,M). Заполненный слой – слой, в котором все входящие в него состояния в атоме реализованы.

Ядерные силы.

Нуклоны связаны между собой особыми силами притяжения – ядерными силами. Основные свойства:

1. f_яд >> f_кул, f_грав.

2.они короткодействующие, т.е. действуют на расстояниях ~ 10^{-15 м = 1 Ф.}

3. они явл-ся силами особого рода, их природа и свойства изучены недостаточно.

Модели атомного ядра.

1. Капельная модель: в основе модели лежит аналогия между свойствами ядра и капли жидкости.

Общее:

а) силы, действующие между молекулами жидкости, имеют малый радиус действия.

б) ядерные частицы, также как и молекулы жидкости, обладают достаточной подвижностью. Доказательством этого служит установление у p и n значительных моментов импульсов.

в) плотность вещества в жидком состоянии при данной темпер-ре и давлении постоянна и не зависит от числа молекул, а ядро имеет постоянну удельную энергию связи, и плотность, не зависящую от числа нуклонов в ядре.

Отличие: ядро-капля заряжено и подчиняется законам квантовой механики.

Капельная модель хорошо поясняет многие свойства ятомных ядер. С ее помощью установлен критерий устоячивости атомных ядер:

Z =А/1,98+0,015А → Z = А/2*(N_р ≈ N_n) – для легких ядер.

2. оболочечная модель: нуклоны в ядре нах-ся в определенных энергетич-х состояниях и подобно электронам в атоме образуют определенные электронные оболочки и подоболочки. Ядра имеющие только заполненые оболочки обладают повышенной устойчивостью и большей распространненостью. Рассчеты по оболочечной модели показали, что наиболее устойчивыми положениями оказались с числом p или n: 2,8,20,28,50,82,126,152 (магические числа). Дважды магические элементы:₂⁴He, ₈¹⁶O, ₂₀⁴⁰Ca,₈₂²⁰⁸Pb.

 

6. Радиоактивность. Природа α, β, γ распадов. Закон радиоакт-го распада. Период полураспада. Активность радиоакт-го вещества.

р/акт - испускание ядрами некот-х элем-ов различных частиц сопровождающийся переходом ядра в др. состояние и изменение его параметра.

У достаточно тяжелых элементов(после ₈₂Pb) ядерные силы уже не обеспечивают устойчивости ядра. Такие ядра могут самопроизвольно распадаться, превращаясь в ядра более легких элементов. Это явление наз-ся р/акт распадом. Распад атомных ядер сопровожд-ся испусканием различных видов з/акт излучений и некоторых элементов частиц.

1896г –Анри Беккерель обнаружил, что соли урана испускают невидимые лучи со сле-ми свойствами: 1.способны вызывать люминисценцию

2.проникать сквозь слои непрозрачных веществ.

3.ионизируют газы.

4.обладают фотографич-им действием.

Дальнейшее исследование было проделано Марией и Пьером Кюри, Э.Резерфордом. Ими были установлено, что естественная р/акт свойственна не только урану, но и многим тяжелым элементам: ₈₉Ас, ₉₀Тh_{, 84}²¹⁰Ро, ₈₈Ra.

Все эти элементы были названы р/акт, а испускаемые ими лучи-р/акт-ым излучением. Радиоактивное излучение явл-ся сложным и состоит из трех видов излучения. Анализ его состава был сделан Кюри по отклонению в магн-ом поле.

Характер отклонения лучей

в магн-ом поле показывает,

что α-лучи несут полож-ый,

β-лучи отриц-ый заряд, γ-лучи

не заряжены.

α-лучи – поток ядер гелея (₂⁴Не → Z_α = +2e). пролетая сквозь вещество α-частица ионизирует его атомы действуя на них своим электр-им полем. Израсходовав свою энергию, α-частица останавл-ся, захватывает электрон из вещ-ва и превращается в нейтральный атом гелия.

Пробег (проникающая способность)-путь, проходимый р/акт излучателем в вещ-ве.

Ионизирующая способность - число пар ионов, создаваемых излучением на пробеге.

β-лучи – поток быстрых электронов(υ_β~10⁸м/с). β-частицы обладают меньшей иониз-ей спос-тью, но большим пробегом, чем α-частицы. Энергия β-частиц идет на: ионизацию; возбуждение вторичного рентген-го излучения, источником которого явл-ся оболочка атома.

Γ-лучи – эл/магн волна(λ_γ ~ 10^-12м). источником γ-излучения явл-ся атомное ядро. Энергия идет на: фотоэффект, эффект Комптона; образование электронно-позитронных пар ε_γ ≥ 1,02 МэВ – ядро распадается на отриц-ый электрон и полож-ый.

Вид рентг-го изл-ия	Пробег	Ионизир-ая спос-ть.
воздух	металл	Биотк.
α(Еα~4-9МэВ)	3-9см	Al: 0,06мм	0,12мм	~3*10^4п/л на 1 см пробега
β(0,01-5МэВ)	40м	Al:2см	6см	~300
γ(1МэВ)	Сотни метров	Pb:5см	Прониз-т тело	~1-2

Закон р/акт распада.

Радиоакт.распад- естеств-е радиоакт-е превращ-е ядер, происходящее самопроизвольно.

р/акт распад ведет к постепенному уменьшению числа атомов р/акт излучения.

Пусть dN-число атомов, распадающихся за время dt:

dN =-λNdt (1), где λ-постоянная распада (минус указывает на уменьшение числа атомов).

dN/N характе-ет относительное уменьшение

dt атомных ядер в единицу времени.

dN/N = - λdt → ln N = -λt + ln с (2), ln c-определ-ся из нач-ых условий: t=0 → N=N₀/

N = N₀ e^-λt (3) – закон р/акт распада.

N₀-число атомов р/акт элемента в нач-ый момент времени, N-число атомов этого же элемента, оставшихся к моменту времени t.

Для характер-ки быстроты

рапада вводят понятие периода

полураспада (время, в течение

которого распадается половина

атомов ядер р/акт вещ-ва).

Т = ^{ln 2}_λ = ^0,693_λ/

Время жизни р/акт атома – величина обратно пропорц-ая постоянной распада:

τ = ¹_λ = ^Т_ln2 =1,44 Т

Активность р/акт распада – число атомных распадов, совершающихся в р/акт элементе за един-цу времени:

а = |^dN_dt| = λ N.

Продукт р/акт распада сам может бать р/акт и проходить несколько промежуточных стадий, образуя цепочку р/акт элементов, заканчивающуюся стабильным элементом. Такая цепочка элементов наз-ся семейством:

1-ое семейство урана:

 

2-ое сем-во нептуния:

 

3-е сем-во актиноурана:

 

4-ое сем-во тория:

 

Тепловое излучение.

ТИ – электромагн-ое излучение испускаемое веществом и возникающее за счет энергии теплового движ-ия атомов и молекул. Свойства: 1.ТИ свойственно всем телам при

Т > 0К. 2.ТИ может быть равновесным, т.е распределение энергии между телами и излучателем остается неизменным во времени.

Основные характ-ки ТИ:

1.излучательная способность твердого тела (η) зависит от λ, Т: η_λ,Т=(dE_λT^изл/dλds) – излуч-я способность тела численно = мощности излуч-ия с един-цы площади поверхности тела в един-ом интервале длин волн.

2.светимость (интенсивность излуч-ой способности) R

R = ₀∫^∞ η_λT dλ

3.поглощательная способность тв-го тела (а):

а_λ,Т = (dE_λ,Т^поглощ/dE_λ,Т); dE_λ,Т^поглощ – энергия поглощ-го тела (dλ); dE_λ,Т – энергия падающая на тело;

а_λ,Т – монохром-ий коэф-т поглощения.

а_λ зависимость коэф-та

1 2 поглощения от λ с

3 определенной Т=const

 

1-произв-ое тело а = f(λ,T)

2-АЧТ а≠ f(λ,T)=1

АЧТ – тело, которое поглощает все падающее на него излучение любой длины волны и при любой Т.

3-серое тело - а≠ f(λ), а= f(T)

Серое тело – тело, поглощение которого один-во для всех длин волн излучения и зависит только от Т.

Закон Стефана-Больцмана.

(1879г.);

R = G T⁴, G = 5,67*10^-8 Вт м^-2 К^-4

для серых тел:

₀∫^∞η_λТ dλ = ₀∫^∞ a_T U_λТ dλ;

R_ст= a_TR_АЧТ*GT⁴.

Эксперем-но было показано, что зависимость излучательной способности АЧТ от λ имеет след-ие особенности:

1.спектр АЧТ сплошной U_λТ

T₁>T₂>T₃ Т₁

2.завис-ть хар-ся

присутствием Т₂

max и зависит его Т₃

полож-ие от Т АЧТ.

λ_m = в₁/Т – закон смещения

Вина – опред-ий Т светящ-ся

тела (пик); в₁ = 2,9*10^-3 м*к.

3.max значение η_λТ пропорц-но Т⁵

(U_λТ)_max = в₂ Т⁵; в₂ = 1,3*10^-5 Вт м³ К^-5.

Формула Вина: U_λТ=A e^-β_λT; A,β=const.

Формула Релея-Джинса: U_λТ=8 П² К Т λ^-4, К- постоянная Больцмана. Получены эти формулы на основе классической физики(излучение непрерывно и т.д.)

Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка.

В 1900г. немецким физиком Максом Планка была предложена квантовая гипотеза: поглощение и излучение энергии эл/м излучения атомов и молекул возможно только отдельными порциями (квантами энергии). ε - энергия кванта, υ - частота излучения,

h - постоянная Планка. ε = h υ = h ^с_λ. H=6,63*10^-34 Дж с.

Формула Планка:

 

Твердые тела.

Любое твердое тело представляет собой систему многих микрочастиц. Существует два способа описания систем многих частиц: термодинамическое и статистическое описание.

При термод-ом описании систему рассматривают как макроскопич-ую систему, не интересуясь частицами. Такая система характериз-ся макропараметрами: р, Т, V. Этот способ не дает возможности исследовать свойства системы, которые зависят от микроструктуры вещества (проводимость).

Статистич-ое описание: система состоит из N частицы.

N → корд-ты x, y, z 3N

проекции имп-ов р_x, р_y, р_z 3N

Динамич-ий метод (уравнения Ньютона) не применим. Статистич-ий метод позволяет найти наиболее вероятные распределения частиц системы по координатам, импульсам, энергиям. Математически задача стат-го метода сводится к описанию функции распределения частиц(ФР). ФР характер-ет плотность вероятности распределения частиц системы по фазовому пространству координат и импульсов (для классич-х частиц) и по квантовым состояниям (для кван-х частиц).

классич-я система

6N классич-я механика

квантово-механич-я система.

Характер ФР зависит от индивидуальных свойств частиц системы. Идеальный газ подчиняется распределению Максвелла-Больцмана, а электронный газ – распределению Ферми-Дирака.

Полупроводники.

1.собственные полупроводники: химич-ки чистые полупр-ки.

зона проводимости

1 2

 

∆Е

 

 

Валентная зона

При Т=0К его валентная зона(ВЗ) укомплектована полностью, зона проводимости(ЗП) явл-ся пустой. Поэтому при Т=0К собст-ый полупр-к, как диэлектрик, обладает нулевой проводимостью. С повыш-ем темп-ры вследствие термич-го возбуждения элетронов ВЗ часть из них преобретает энергию, достаточную для преодоления ЗЗ и перехода в ЗП рис. 2

Это приводит к появлению в ЗП свободных электронов, а в ВЗ – свободных уровней, на которые могут переходить электроны этой зоны. При приложении к такому кристаллу внешнего поля в нем возникает направленное движение электронов ЗП и ВЗ, приводящее к появлению элект-го тока. Кристалл становится проводящим. Таким образом, проводимость полупр-ков явл-ся возбужденной провод-тью. Она появл-ся под влиянием внешнего фактора, способного сообщить электронам ВЗ энергию, достаточную для переброса их в ЗП. Такими факторами могут быть нагревание полупр-ов, облучение их светом и ионизир-им излучением.

 

2. примесные полупроводники: при наличие примесей в полупроводниках в энергетической схеме появляются дополнит-ые ЭУ - примеси. Эти уровни могут располагаться как в разрешенной, так и в запрещенной зонах. Для улучшения проводимости полупр-ов в них вводят примеси, уровни которые располагаются в ЗЗ.

Типы примесей:

1. Донорные уровни – легко отдают электроны: Si, Ge → P, As, Sb (донорные примеси).

Изобразим зонную структуру кристалла с донорной примесью:

^ЗП

ДУ

 

0,01 эВ ЗЗ

Еg

ВЗ

донорные уровни нах-ся вблизи дна ЗП. При наличии ДУ увелич-ся электронная роводимость полупр-ов,

а также сужается запрещенная зона.

2. Акцепторные уровни–легко забирают элект-ны: Si → В. полупроводниковые свойства создаются также примесными атомами, легко воспринимающими электроны. Они наз-ся акцепторами.

ЗП АУ нах-ся вблизи крыши

Еg 0,01 эВ ВЗ. АУ способствуют

ЗЗ появлению дырочной

АУ проводимости. Они

ВЗ

увелич-ют проводимость за счет движения дырок в ВЗ.

Фотоэффект

Явление было открыто в 1887г. Г. Герцом. Он обнаружил, что при облучении ультрафиолетовым светом отриц. разрядника ультр. лучами разряд происходит при меньшем напряжении между электродами. Подробно это явление было исследовано в 1888 – 1890гг. А.Г. Столетовым.

Схема опыта:

К - металлич. пластина, отриц. заряжена, фотокатод.

М -мет. сетка

ТИ - токоизмерит. прибор

ИП - ист. пит

Столетов обнаружил, что при уменьшении напряжения в разряднике, обуславливается выбиванием под действием света из катодо-разрядника отриц. зарядов. При облучении светом фотокатода в цепи появляется ток, т.е. фототок.

Фотоэлектр. Эффект – испускание электронов твердыми телами и жидк. под действием эл/м излучения, в вакуум или др. среду.

Внешний ФЭ – явление вырывания электронов из твердых тел под действием света.

Экспериментально было показано, что ВФЭ у металлов зависит не только от природы металла, но и от состояния его поверхности.

Для характеристики используется ВАХ: (зависим. фототока от напряжения)

наличие фототока в области тормозящего напряжения – объясняется тем, что электроны обладают нач. кин. энергией сообщаемой светом.

eU₀= ^mV

I_н=n*e; I_н-ток насыщения, пропорц. числу электронов вылетив. в единицу времени.

Из ВАХ можно определить нач. кин. энергию и число электронов вырыв. светом из катода.

Законы ВФЭ Столетова:

1 максим. начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности.

2.для каждого металла существует так называемая красная граница ФЭ(min частота света), ниже которой ФЭ не происходит.υ ₀ – зависит от хим. природы металла и состояния его поверхности.

3. число электронов вырываемых из катода за единицу времени пропорционально интенсивности света.

ФЭ практически безинерционен. При объяснении 1 и 2 закона с волновой точки зрения встретились трудности: ни наличие кр. границы ФЭ, ни не зависим. скорости электронов от интенсивности, ни без инерциальность ФЭ, не может быть объяснено с точки зрения волновых представлений о свете.

Уравнение Эйнштейна для ВФЭ.

Эйнштейн использовал квант гипотезу Планка и предложил объяснение ФЭ явления: ε = h υ =h ^c; он предположил, что при падении пучка квантов(фотонов) на поверхность металла происходит поглощение кванта электроном, т.е. квант отдает свою энергию электрону полностью.

^mV=h υ-(A₁+A)

A₁-энергия потраченная на преодоление взаимодействия с другими электронами.

A – работа выхода электрона из металла.

Практически в создании фототока будут участвовать только поверхностные электроны, для них уравнение примет вид:

^mVmax = h υ-A; A – работа выхода, ^mVmax – максим. кин. энергия фотоэлектронов.

ФЭ возможен если: h υ>>A и h υ=A тогда: υ₀=^A_h; - должна существовать кр. граница, ниже которой ФЭ не будет.

Фотоны Фотон не имеет массы покоя, т.е. покоящихся фотонов не существует.

Энергия: ε=h υ =mc².

Масса: m=^hυ_c

Импульс: p=ħ k; k – волновое число =^2П_λ; ħ=1.05*10^-34Дж с; направление фотона совпадает с направлением распространения света.

Эффект Комптона.

1923г. - амер. физик А.Комптон; 1927г- присудили Нобелев. премию. Он исследовал рассеяние монохром-х рентген-х лучей легкими веществами(графит, парафин). Рассмотрел как рассеивается рассматриваемое с точки зрения волн.

первичная вторичная

эл/м волна ^{рассеяние} эл/м волна

υ₀ υ

На основании рез-ов опытов было установлено:

1. в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная λ, так и λ смещения в сторону больших λ.

2.Величина смещения зависит от угла рассеяния, но независит от рассеивания мат-ла:

∆ λ= λ^’- λ=2 λ_кsin² θ/2; (λ_к=h/m_ec=2.43*10^-12м)

из формулы следует, что ЭК может наблюд-ся только для рентг-го или гамма – излучения(для коротких λ)

возрастание λ рассеян-го излучения наблюд-ся при рассеян-ии рентг-их или гамма квантов, получило название Эффекта Комптона

3.при возрастании угла θ интенсивность не смещенной линии падает, а интен-ть смещенной увеличивается.