IV. Выполнение работы

1. Подготовьте три таблицы аналогичные таблице 1. Каждая из них будет соответствовать своей длине волны падающего излучения.

Таблица 1. Результаты измерений

Таблица 2. Значения длины волны падающего излучения (не перерисовывать)

2. Подведите маркер мыши к движку регулятора длины волны падающего излучения и установите первое значение длины волны из табл. 2, соответствующее номеру вашей бригады. Номер бригады назначает преподаватель.

3. Подведите маркер мыши к движку регулятора угла приема рассеянного излучения и установите значение угла рассеяния 60º.

4. Нажмите мышью кнопку «Старт».

5. По картине измеренных значений определите длину волны l′ рассеянного излучения и запишите в первую строку таблицы 1.

6. Изменяйте угол наблюдения с шагом 10º и записывайте измеренные значения l′ в соответствующие строки таблицы 1.

7. Заполнив все строки табл. 1, измените значение длины волны падающего излучения в соответствии со следующим значением для вашей бригады из табл. 2. Повторите измерения длины волны рассеянного излучения, заполняя сначала табл. 3, а затем и табл. 4 (аналогичные табл. 1).

8. Вычислите величины (1 – cosJ) и Dl.

9. Постройте график зависимости изменения длины волны Dl от разности (1 – cosJ ) для каждой серии измерений.

10. Определите по наклону графика значение комптоновской длины волны электрона .

11. Сравните полученное значение с истинным (l_C = 2,43 10^–12 м). Определите абсолютную и относительную погрешности.

V. Содержание отчета

Отчет по работе составляется в произвольной форме и должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Схему опыта.

3. Экспериментальные данные.

4. Результаты расчета.

5. Графики.

6. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

1. Назовите модели, с помощью которых описывается свет.

2. Назовите области физики, в которых используются соответствующие модели электромагнитного излучения.

3. Что такое луч?

4. Что такое электромагнитная волна?

5. Сформулируйте принцип корпускулярно-волнового дуализма света, поясните связь между характеристиками света в волновой и квантовой моделях.

6. Назовите эффекты, для описания которых надо использовать и волновую, и квантовую модели света. Проиллюстрируйте один из эффектов.

7. Как моделируется процесс взаимодействия падающего рентгеновского фотона и свободного электрона вещества? В чем заключается эффект Комптона?

8. Какие законы сохранения выполняются при взаимодействии фотона с электроном в эффекте Комптона? Запишите их. Изобразите треугольник импульсов.

9. Сравните поведение фотонов после взаимодействия с электронами в эффекте Комптона и фотоэффекте.

10. Что такое комптоновская длина волны частицы?

11. Почему эффект Комптона не наблюдается при рассеянии фотонов на электронах, сильно связанных с ядром атома?

12. Как меняется энергия фотона при его комптоновском рассеянии?

13. Что происходит с электроном после рассеяния на нем фотона?

14. Напишите формулу для эффекта Комптона.

15. Чему равно максимальное изменение длины волны рассеянного фотона и когда оно наблюдается?

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПОМОЩИ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

Цель работы:Определение длины световой волны красного и фиолетового цвета.