Комптоновская длина волны из Δλ(θ)
Известная падающая рентгеновская линия. Снимайте λ′ при нескольких углах и найдите λ_C из фита Δλ от (1 − cos θ).
Цель работы
Определить λ_C = h/(m_e c) из Δλ = λ_C (1 − cos θ). Наклон Δλ от (1 − cos θ) равен λ_C.
Оборудование
- Рентгеновская линия (известная λ)
- Рассеиватель
- Спектрометр
- Гониометр
Эксперимент
Теория
Комптоновское рассеяние на квазисвободном электроне сдвигает λ на величину, зависящую только от θ, не от падающей λ. Стенд прячет Δλ, λ′ и аналитическую кривую. Падающая λ известна. Спектрометр даёт λ′ после записи.
Ход работы
- Падающая λ зафиксирована и известна. Меняете только угол рассеяния θ.
- Запишите. Спектрометр заносит λ′ с малым шумом. Живых Δλ и λ_C нет.
- Таблица считает Δλ = λ′ − λ и 1 − cos θ. Повторите не менее чем для 6 углов примерно от 20° до 160°.
- Аппроксимируйте Δλ от (1 − cos θ); наклон есть λ_C в пм. Сравните с эталоном.
Вывод
Найденная комптоновская длина волны согласуется с h/(m_e c). Основные погрешности: шум спектрометра и идеализация свободного покоящегося электрона.