Longueur d’onde Compton d’après Δλ(θ)
Raie X incidente connue. Relevez λ′ à plusieurs angles et déterminez λ_C par l’ajustement linéaire de Δλ en fonction de (1 − cos θ).
Objectif
Déterminer λ_C = h/(m_e c) à partir de Δλ = λ_C (1 − cos θ). La pente de Δλ en fonction de (1 − cos θ) vaut λ_C.
Matériel
- Raie X (λ connue)
- Diffuseur
- Spectromètre
- Goniomètre
Expérience
Théorie
Effet Compton : la diffusion sur un électron quasi libre décale λ d’une quantité qui ne dépend que de θ, pas de la λ incidente. Le banc cache Δλ, λ′ et la courbe analytique. La λ incidente est connue. Le spectromètre donne λ′ après l’enregistrement.
Mode opératoire
- La λ incidente est fixée et connue. Réglez uniquement l’angle de diffusion θ.
- Relevez λ′ : le spectromètre l’enregistre avec un léger bruit. Il n’y a ni Δλ ni λ_C en direct.
- Le tableau calcule Δλ = λ′ − λ et 1 − cos θ. Recommencez pour au moins 6 angles, environ de 20° à 160°.
- Ajustez Δλ en fonction de (1 − cos θ) ; la pente est λ_C en pm. Comparez à la valeur de référence.
Conclusion
La longueur d’onde Compton trouvée s’accorde avec h/(m_e c). Principales incertitudes : bruit du spectromètre et idéalisation d’un électron libre au repos.