0-15946729019_20220105_192459_0000

ปรากฏการณ์ คอมป์ตัน Compton scattering จัดทำโดย นางสาว ณัฐริกา ทาสีดา ชั้นม.6/1 เลขที่29 เสนอ อาจารย์ไพโรจน์ ขุมขำ หนั งสือเล่มนี้ เป็นส่วนหนึ่ งของวิชาฟิสิกส์โรงเรียน ชาติตระการวิทยา อำเภอชาติตระการ จังหวัด พิษณุโลกภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2564

ก คำนำ หนั งสือเล่มนี้ เป็นส่วนหนึ่ งของวิชาฟิสิกส์ จัดทําขึ้นเพื่อให้ผู้ที่สนใจ ศึกษา เกี่ยวกับสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ศึกษาหาความรู้ เกี่ยวกับ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ งสี แดงหรือรังสีอินฟาเรด แสง รังสี เหนื อม่วงหรือรังสี อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา ซึ่งผู้จัดทำได้รวบรวมเนื้ อหาไว้ในหนั งสือ เล่มนี้ ซึ่งผู้จัดทำหวังว่าหนั งสือเล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ แก่ผู้ที่สนใจมา ศึกษา หากผิด พลาดประการใด ผู้จัดทําขออภัยมา ณ ที่นี้ ด้วย นางสาว ณัฐริกา ทาสีดา ผู้จัดทำ

สารบัญ ข เรื่อง หน้ า ก คำนำ ข สารบัญ 1-4 เนื้ อเรื่อง 5 เเบบฝึกหัด 6 เฉลยแบบฝึกหัด

1 ปรากฏการณ์ คอมป์ตัน อาร์เทอร์ ฮอลลี คอมป์ตัน (Arthur Holly Compton) (10 กันยายน พ.ศ. 2435 – 15 มีนาคม พ.ศ. 2505) เป็นนั ก ฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ พ.ศ. 2470 ในฐานะที่เขาค้นพบการกระเจิงของโฟตอนจาก อิเล็กตรอน อันเป็นการพิสูจน์ สมบัติความเป็นอนุภาค ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อาร์เทอร์ คอมป์ตัน รู้จักกันดีใน ฐานะหัวหน้ าห้องปฏิบัติการโลหิงยาวิทยาของโครงการ แมนฮัตตัน และนายกสภามหาวิทยาลัยวอชิงตัน เซนต์หลุยส์ระหว่าง พ.ศ. 2488 - 2496 และเป็นผู้ศึกษา รังสีทุกชนิ ดบนโลก

2 ปรากฏการณ์ คอมป์ตัน 1. คอมป์ตัน ชาวอเมริกัน ได้ทดลองฉายรังสีเอกซ์ที่มี ความยาวคลื่นค่าเดียวไปชนอิเล็กตรอนของแท่งแกรไฟต์ แล้ววัดความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงออกมา พบว่า รังสี เอกซ์ที่กระเจิงออกมามีทั้งความยาวคลื่นเท่าเดิมและ ความยาวคลื่นมากกว่าเดิม 2. เนื่ องจากการกระเจิงของรังสีเอกซ์ ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คอมป์ ตันจึงเชื่อว่า การกระเจิงดังกล่าวจากรังสีเอกซ์หรือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงสมบัติเป็นอนุภาค (รังสีเอกซ์ ประกอบด้วยก้อนพลังงานที่เรียกว่าโฟตอน) ซึ่งสอดคล้อง กับแนวความคิดของไอน์ สไตน์ ตามทฤษฎีโฟตอนของแสง 3. คอมป์ตันได้อธิบายการกระเจิงของ รังสี เอกซ์เมื่อชนกับแท่งแกรไฟต์โดยใช้กฎอนุรักษ์ พลังงาน และกฎอนุรักษ์โมเมนตัม ซึ่งสรุปได้ดังนี้ คือ 1) กรณีรังสีเอกซ์ที่กระเจิงมี ความยาวคลื่นเท่าเดิม แสดงว่า โฟตอนของรังสีเอกซ์ชน กับอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์แบบยืดหยุ่น 2) กรณีรังสีเอกซ์ที่กระเจิงมี ความยาวคลื่นมากกว่าค่าเดิม แสดงว่าโฟตอนของรังสีเอก ซ์ชนกับอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์แบบไม่ยืดหยุ่นโดย ยิ่ง รังสีเอกซ์กระเจิงจากแนวเดิมมาก ความยาวคลื่นจะมีค่า เพิ่มขึ้นมาก

3 ปรากฏการณ์ คอมป์ตัน กระเจิงคอมป์ตันค้นพบโดยอาร์เธอร์ฮอลลี่คอมป์ตันเป็นกระเจิงของโฟ ตอนหลังจากการมีปฏิสัมพันธ์กับการเรียกเก็บอนุภาคปกติอิเล็กตรอน ถ้า มันจะส่งผลในการลดลงในการใช้พลังงาน (เพิ่มขึ้นในความยาวคลื่น ) ของโฟตอน (ซึ่งอาจจะเป็นX-rayหรือรังสีแกมมา โฟตอน ) ก็เรียกว่าผลก ระทบคอมป์ตัน พลังงานส่วนหนึ่ งของโฟตอนถูกถ่ายโอนไปยัง อิเล็กตรอนที่หดตัว การกระเจิงของคอมป์ตันแบบผกผันเกิดขึ้นเมื่อ อนุภาคที่มีประจุถ่ายเทพลังงานส่วนหนึ่ งไปยังโฟตอน การกระเจิงของคอมป์ตันเป็นตัวอย่างของการกระเจิงที่ไม่ยืดหยุ่น[1]ของ แสงโดยอนุภาคที่มีประจุอิสระ ซึ่งความยาวคลื่นของแสงที่กระเจิงจะแตก ต่างจากการแผ่รังสีที่ตกกระทบ ในการทดลองดั้งเดิมของคอมป์ตัน (ดูรูป ที่ 1) พลังงานของโฟตอนเอ็กซ์เรย์ (≈17 keV) มีขนาดใหญ่กว่าพลังงานยึด เหนี่ ยวของอิเล็กตรอนอะตอมมาก ดังนั้ นอิเล็กตรอนจึงถูกมองว่าเป็น อิสระหลังจากการกระเจิง จำนวนเงินที่แสงของการเปลี่ยนแปลง ความยาวคลื่นที่เรียกว่ากะคอมป์ตันแม้ว่าจะมีการกระเจิงของนิ วเคลียส คอมป์ตันอยู่[2]การกระเจิงคอมป์ตันมักจะหมายถึงปฏิสั มพันธ์ที่เกี่ยวข้อง กับอิเล็กตรอนของอะตอมเท่านั้ นอาร์เธอร์ ฮอลลี่ คอมป์ตันสังเกตปรากฏ การณ์คอมป์ตันในปี ค.ศ. 1923 ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์และ ได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมโดยนั กศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขาYH Wooในปีถัดมา คอมป์ตันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 1927 จากการ ค้นพบนี้ ผลกระทบมีนั ยสำคัญเพราะแสดงให้เห็นว่าแสงไม่สามารถอธิบายได้อย่าง หมดจดว่าเป็นปรากฏการณ์คลื่น[3] Thomson scatteringทฤษฎีคลาสสิก ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระจัดกระจายโดยอนุภาคที่มีประจุ ไม่สามารถ อธิบายการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นที่ความเข้มต่ำได้: แบบคลาสสิก แสงที่มีความเข้มเพียงพอสำหรับสนามไฟฟ้า

4 ปรากฏการณ์ คอมป์ตัน คอมป์ตัน ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มของรังสีเอกซ์และ ขนาดของมุมการกระเจิงกับความยาวคลื่นกระเจิงของรังสี เอกซ์ จากการฉายรังสี เอกซ์ให้ไปกระทบกับอิเล็กตรอนของแท่ง แกรไฟต์ พบว่า ความยาวคลื่นรังสีเอ็กซ์ที่กระเจิงออกมาแปรผัน กับมุมที่กระเจิง แต่ไม่ขึ้นกับความเข้มของรังสีเอกซ์ที่กระทบกับ อิเล็กตรอน

5 เเบบฝึกหัด 1. (ม.เชียงใหม่) อิเล็กตรอนถูกเร่งในหลอดโทรทัศน์ ด้วย ความต่างศักย์ประมาณ 10,000 โวลต์ เมื่อ อิเล็กตรอน กระทบจอโทรทัศน์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่จากจอ โทรทัศน์ มีความยาวคลื่นได้สั้นสุดคือ 2. (ม.สงขลา) ข้อความต่อไปนี้ ข้อใดถูก

6 เฉลยเเบบฝึกหัด 1. ตอบ ข. 1.2 x 10 -10 2. ตอบ ก. ลำรังสีแคโทดคือลำอนุภาค อิเล็กตรอน