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EFECTO COMPTON

EFECTO COMPTON parte II

Antecedentes y interpretación existente

De acuerdo con la teoría de la interacción electromagnética con partícula cargada , desarrollado por Thompson , una radiación incidente de frecuencia f0 debería acelerar un electrón en la dirección de propagación de la radiación incidente , y el electrón debe someterse a oscilaciones forzadas y de re - radiación a la frecuencia f , donde f < f0 . La frecuencia de la radiación dispersada debe depender de la duración del tiempo de exposición a la radiación de electrones incidente, así como la intensidad de la radiación incidente .
Compton experimento demuestra contrario, más precisamente , cambio de longitud de onda de los rayos X dispersada en un ángulo dado es independiente tanto de la intensidad de la radiación incidente y la duración de la exposición a la radiación incidente , y sólo depende del ángulo de dispersión .
En el experimento original, Compton rebotar los rayos X en un blanco de grafito con tres ángulos de dispersión diferentes, 45 º, 90 º y 135 º. La interpretación del experimento se basa en Compton mecánico cuántico real en el aspecto corpuscular de la radiación electromagnética .
Según estos fotones son partículas con massles siguiente energía y momento :
Compton01Compton02 (1.22)
Si permitimos que un haz de rayos X para lograr un objetivo , algunos de los fotones en el haz se interactuar , según la mecánica cuántica , con los electrones libres en el material . Cuando el fotón entrante da parte de su energía al electrón , entonces el fotón dispersado está medido para tener una energía más baja que la de fotones originales . Los fotones que, después de la dispersión , salen en un ángulo θ con respecto a la dirección del haz incidente " suman " para formar el haz de dispersión de rayos X observadas en ese ángulo .
Sin presentar toda la demostración matemática , disponible en cualquier libro sobre mecánica cuántica , la longitud de onda del haz dispersado está dada por :
 Compton03(1.23)

En la dispersión Compton las dispersa fotones entrantes fuera de un electrón que se encuentra inicialmente en reposo. La ganancias de energía de electrones y el fotón dispersado tiene una frecuencia menor que la del fotón entrante
Dispersión de Compton se produce en todos los materiales y predominio de los fotones de la energía media , es decir, aproximadamente 0,5 a 3,5 MeV .

¿Por qué la explicación real es un absurdo ....

Es necesario hacer una comparación entre el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton . En el efecto fotoeléctrico original, la energía del fotón es del mismo orden que la energía de enlace de un electrón a un núcleo , unos pocos eV . Por lo tanto , cuando el fotón golpea el electrón que sólo imparte suficiente energía para expulsar ese electrón . En Parece que en este caso no es importante la , , impulso de fotón incidente " y una eventual , , impulso de electrones " .
Si alguien se toma en cuenta la conservación del momento para el efecto fotoeléctrico una paradoja aparecerá para la física actual , debido a que el fotón incidente no tiene impulso suficiente para desviar el electrón de su trayectoria , es a la moda para suponer que el electrón en reposo (otra estupidez clásica! ) en el material , pero incluso en este caso , el momento del fotón incidente no es lo suficientemente alta como para establecer el electrón en movimiento .
Si se analiza la relación Compton de fotones dispersados ​​, otros , situaciones extrañas " son generados por la teoría cuántica actual .
La longitud de onda del haz dispersado está dada por :

Compton03

Y a medida que se observa la energía del fotón disperso depende del ángulo de colisión .
Con esta fórmula , hay, , cuenta el sentido común " va a suponer que la luz tiene una , corpuscular " la naturaleza, pero al mismo tiempo esta regla formula la idea cuántica.
La energía perdida por fotón no se relaciona con un trozo más pequeño , pero está relacionado con un ángulo . En principio , este ángulo puede tomar cualquier valor entre 0 y 180 grados para ... adiós cuantificación.
Por supuesto, aquí hay un montón de sitio para la filosofía ..... teóricos y reales son maestros en este campo ...
¿Tiene alguien preguntar cómo es posible que un fotón a conocer el ángulo de impacto , y para cambiar la cantidad exacta de energía con el fin de tener una dependencia lineal de λ = f ( θ ) ? Además de la ya inventado , , sentido especial " de fotones a conocer la ruta más corta entre una multitud de posibles caminos , ahora , , otro sentido " de fotón debe ser inventado con el fin de ser capaz de apreciar un ángulo y para cambiar un , , específica cantidad de energía " .
Dejemos a un lado los problemas de la mecánica cuántica reales , y vamos a pasar a las contradicciones más realistas de la verdadera explicación para el efecto Compton.
Se supone que la dispersión de Compton se produce predominantemente con los fotones de la energía media , es decir, aproximadamente 0,5 a 3,5 MeV . Una fuente radiactiva 137Cs se utiliza generalmente para proporcionar fotones de dispersión Compton . La fuente radiactiva genera un haz de fotones con energía 0,662 MeV esto significa 1,06 x10exp ( -13 ) J , el haz de ser principalmente monoenergética .
Con esta energía de los fotones , no es difícil de calcular la masa de dichos fotones γ de acuerdo con la teoría cuántica actual :
Compton04kg

En comparación con la masa del electrón se encuentra:

Compton05

Por lo tanto , en caso de un efecto Compton con esta energía fotónica , estamos en el caso particular de colisión elástica donde ambas masas son iguales y un objeto ( electrones ) se considera en reposo . Si reducimos la experiencia de tener una configuración de dos bolas, la pelota balanceándose venga a descansar ya que choca con la pelota en solitario . Y esa bola solitaria se acelera a la velocidad de la otra bola tenía cuando golpeó . Por lo tanto , en el presente , , hipotético " efecto Compton unidimensional , los fotones permanecer en reposo , y la ganancia de electrones toda la energía del fotón incidente .
Es muy extraño cómo es posible que un efecto Compton para tener una , , elástica colisión " y el fotón incidente permanece con más de 93 % de su energía inicial , y la ganancia de electrones máximo 7 % de la energía del fotón .
En la práctica , son pocos los casos en los que la colisión es unidimensional , más cerca de la realidad es una colisión bi dimensional y el esparcimiento , en este caso la situación es un poco más complicado, pero manejable.
Vamos a considerar el caso cuando la bola choca elásticamente 1 la bola 2 . La puesta en marcha del experimento es tener bola 2 de la masa m2 en reposo antes de la colisión y la bola 1 de la masa M1 se está moviendo con una velocidad v La velocidad v1 de la bola 1 y la velocidad v2 de la bola 2 después de la colisión dependerá de la " con el objetivo " δ distancia , que es igual a la distancia entre el centro de la bola 2 y la línea del movimiento de la bola 1 antes de la colisión .

Compton06

La colisión ocurrirá si δ < r1 + r2 .

La fuerza aplicada a la bola 2 durante la colisión del lado de la pelota 1 se dirige a lo largo de la línea que une los centros de las bolas . Por lo tanto , después de la colisión el balón 2 se moverá en un ángulo θ como se muestra en la figura.
( r1 + r2 ) sen θ = δ
Durante la colisión la energía y el impulso del movimiento es constante :

Compton07

A partir de estas ecuaciones podemos encontrar :

Compton08

Considerando m1 = m2, la colisión bi dimensional no encaja de nuevo con la distribución observada de energía antes y después de la colisión .
Si hay una , , realmente " choque elástico , y la masa del fotón de igualdad con masa del electrón , una mayor distribución de energía de electrones de retroceso y retroceso de fotones se deben contar . Debe observarse casos en fotones incidentes sueltos 50 % de su energía inicial hasta el 75 % por ciento o incluso más.
Este no es el final de la pesadilla para los teóricos actuales.
La discusión arriba presentada se hizo para un fotón 0,66 MeV .
En el caso de un fotón de 3,5 MeV , la masa de este fotón es :
Compton09

En comparación con la masa del electrón se encuentra:

Compton10

En este caso la masa del fotón es significativamente mayor que la masa de electrones considerado en reposo .
Una vez más la mecánica clásica cuando un mayor objeto colisiona con un objeto pequeño en reposo , es imposible que el mayor objeto tenga retroceso a 135 grados. Por lo tanto , en caso de efecto Compton medida que aumenta la energía de fotones incidentes , la señal de fotón de retroceso en un ángulo mayor de 90 grados a continuación, debe desaparecer . ¿Esto sucede en los experimentos ? Tal vez es el momento de que los teóricos actuales de repetir algunos experimentos antes de hacer comentarios .
Hace mucho tiempo, pero publicado en 2007 , y también en un artículo publicado en Internet , se ha propuesto una explicación alternativa para el efecto Compton. La explicación se basa en una colisión entre un fotón de masa y un electrón , , en reposo " a fin de tener una comparación con la mecánica cuántica .
Por el momento , a falta de otra posibilidad para estimar la masa de un fotón , es muy difícil sacar una conclusión clara para el efecto Compton.

Si la masa de un fotón de rayos γ es comparable con la masa del electrón , el efecto Compton es causada por la colisión de fotones de rayos γ con núcleo atómico .
Si la masa de γ - fotón de rayos es mucho más pequeña masa de electrones a continuación , el efecto Compton puede ser causada tanto por tipo de colisiones : γ - fotón de rayos de electrones y fotones de rayos γ con núcleo atómico .
En ambos casos, la demostración matemática hecha en el libro Estructura atómica y en el enlace de arriba presentado sigue siendo válido como principio . Es necesario establecer la , , obstáculo " , que se aparten del fotón .
Ambas posibilidades estallar la explicación real y la teoría cuántica .
Se prevé una nueva revisión del efecto Compton en libro físico - química .

 

 
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