Мundarija kirish I. Bob. Tashqi fotoeffekt

II.BOB. Kompton effekta
2.1.Kompton effekta nazariyasi
Klassik nazariyaga ko'ra, sochilgan nurlanishning chastotasi tushuvchi nurlanish chastotasiga teng bo'ladi. Rentgen nurlarining turli moddalardan sochilishini o'rganib, Kompton 1923- yili yorug'likning kvant nazariyasida muhim bo'lgan ajoyib hodisani kashf etdi. U sochilgan nurlar tarkibini tekshirib, unda dastlabki nurlarning to'lqin uzunliklaridan farqli bo'lgan nurlanishlar borligini aniqladi. Kompton o'tkazgan tajribalari asosida quyidagi xulosalarga keldi: 1. Sochilgan nurlanishda dastlabki chastotaga (to'lqin uzunlikka) mos va undan kichik chastotali (katta to'lqin uzunliklardagi) nurlanishlar mavjud. 2. Chastotalar (to'lqin uzunliklar)dagi farq sochilish burchagiga bog'liq, ya’ni :
λ= λ¹- λ= λ¹ (1-cos0) qonuniyatga bo'ysunadi. Bu yerda λ, λ¹ tushuvchi va sochiluvchi nurla­nishning to'lqin uzunliklari, o'zgarmas kattalik,0 - sochilish burchagi.
Tajribalar orqali aniqlangan bu xulosalami klassik nazariya asosi­da tushuntirish mumkin emas. Chunki, klassik tushunchalarga ko'ra, yorug'lik elektromagnit to'lqin deb qaralganda, elektronni shu to'lqin chastotasida tebranishga majbur etadi. Bunday chastotada tebranuv- chi elektron faqat shu chastotali elektromagnit to'lqinlar tarqata oladi. Demak, klassik tasawurlarga ko'ra, ω= ω¹(λ= λ¹) ya’ni sochiluvchi nurlanish chastotasi (to'lqin uzunligi) tushuvchi nurlanish chastotasi­da (to'lqin uzunligida) bo'ladi. Endi kvant tasawurlarga asoslanib bu hodisani to'g'ri tushunti­rish mumkinligini ko'rsataylik. Agar yorug'lik h energiyali hk impulsga ega bo'lgan fotonlar deyilsa, Kompton effektini foton bilan elektronning to'qnashishidan iborat jarayon deb qarab, uni ham sifat jihatidan, ham miqdor jihatidan tushuntirish mumkin.
Fotonlar elektronlar bilan to'qnashishida o'zining harakat yo'nali- shini (tezligini, ya’ni impulsini) o'zgartiradi. Boshqacha aytganda, to'qnashishda foton bir qism energiyasini elektronga berib, o'z energiyasini o'zgartirish hisobiga foton dastlabki energiyasi ε=hω dan kichik ε₀ =hω₀ energiyaga ega bo'ladi. Shuning uchun ε> ε₀ yoki bundan ω=ω₀ ekanligi kelib chiqadi. Bu esa tajribada kuzatilgan sochilgan nurlar tarkibida λ= λ¹ to'lqin uzunligidagi nurlanishlar mavjudligini tasdiqlaydi. Kompton effekti kvant tushunchalar asosida miqdor jihatdan quyidagicha tavsiflanadi. Foton bilan elektron to'qnashishiga energiya va impuls saqlanish qonunlarini tatbiq qilib, Kompton effektini miqdoriy tavsiflash mumkin. Atomdagi elektronlar energiyasiga nisbatan rentgen nurlarining kvant energiyasi yetarli katta bo'lgani uchun, elektron energiyasini hisobga olmaslik darajada kichik deb olish mumkin. Shuning uchun teng bo'lgan erkin va tinch zarralar deb qaraladi. Fotonning tinch deb hisoblangan elektron bilan noelastik to'qnashuvi 4-rasmda tasvirlangan.

4-rasm

 Kvant nazariya bu effektni ikki zarra — foton va elektronning toʻqnashishi, deb tushuntiradi. Foton erkin qoʻzgʻalmas elektronlar bilan toʻqnashib sochilganda energiyasining bir qismini elektronlarga beradi hamda harakat yoʻnalishi va chastotasini oʻzgartiradi. Demak, toʻqnashish vaqtida foton energiyasi kamayadi, toʻlqin uzunligi X esa ortadi. Foton elektron bilan toʻqnashganda toʻlqin uzunligining oʻzgarishi toʻshayotgan yorugʻlikning boshlangʻich toʻlqin uzunligiga emas, faqat zarraning sochilish burchagi 9 ga bogʻliq. Bu formula "u-nurning moddadan sochilishi uchun ham, shuningdek, rentgen nurlarning yengil moddalar (grafit, parafin va boshqalar)dan sochilishi uchun ham oʻrinlidir. Fotonlar harakatdagi elektronlardan sochilayotganda LX faqat v gagina emas, elektronlarning boshlangʻich energiyasiga ham bogʻliq boʻladi. Fotonlarning c~v tezlikda harakatlanayotgan elektronlardan sochilayotgan holatida teskari Kompton effekti kuzatiladi. Bunda elektronlar energiyasining bir qismini fotonlarga berishi natijasida fotonlarning toʻlqin uzunligi kamayadi. Kompton effekti moddaga toʻshayotgan foton energiyasi elektronning chiqish ishidan bir necha ming marta katta boʻlganida kuzatiladi. Bu hodisa bilan yorugʻlik bosimi, rentgen nurlarining kvant xususiyatlari, yorugʻlikning elektromagnit toʻlqin va foton (zarra) nazariyasi va boshqa tushuntiriladi.