Решение. При рассеянии фотона на свободном электроне выполняются законы сохранения импульса и энергии

При рассеянии фотона на свободном электроне выполняются законы сохранения импульса и энергии. По закону сохранения импульса,

 

= ,

 

где

– импульс падающего фотона,

– импульс рассеянного фотона,

– импульс электрона отдачи:

 

Из векторной диаграммы импульсов следует, что

 

.

А1 КФ 1.8 – 1.1

При наблюдении эффекта Комптона угол рассеяния фотона на покоящемся свободном электроне равен 90°, направление движения электрона отдачи составляет 30° с направлением падающего фотона. Если импульс рассеянного фотона (МэВ·с)/м, то импульс электрона отдачи равен

1) 2) 3)

4) 5)

 

А2 КФ 1.8 – 2

Если гамма-фотон с длинной волны 1,3 пм в результате комптоновского рассеяния на свободном покоящемся электроне отклоняется от первоначального направления на угол , то длина волны рассеянного фотона равна

1) 1,5∙10^-11 м 2) 1,1∙10^-12 м 3) 1,5∙10^-13 м 4) 2,4∙10^-11 м 5) 2,1∙10^-12 м

 

А3 КФ 1.8 – 3

Если фотон из-за комптоновского рассеяния на свободном покоящемся электроне отклоняется от первоначального направления на угол , то изменение длины падающего фотона равно

1) 1,5∙10^-11 м 2) 1,1∙10^-12 м 3) 1,5∙10^-13 м 4) 2,4∙10^-11 м 5) 2,1∙10^-12 м

 

А4 КФ 1.8 – 3.1

Если изменение длины фотона в результате комптоновского рассеяния на свободном покоящемся электроне 1,4∙10^-12 м, то угол его отклонения от первоначального направления равен

1) 32° 2) 45,9° 3) 49,3° 4) 54,8° 5) 65°

А5 КФ 1.8 – 4

Если гамма-фотон с длинной волны 1,2 пм в результате комптоновского рассеяния на свободном покоящемся электроне отклоняется от первоначального направления на угол , то кинетическая энергия электрона отдачи равна

1) 0,52 МэВ 2) 1,4 МэВ 3) 1,6 МэВ 4) 2,8 МэВ 5) 3,54 МэВ

 

 

А6 КФ 1.8 – 4.1

Если гамма-фотон с длинной волны 1,2 пм в результате комптоновского рассеяния на свободном покоящемся электроне отклоняется от первоначального направления на угол , то импульс электрона отдачи равен

1) 4,23∙10^-20 кг∙м/с 2) 5,37∙10^-21 кг∙м/с 3) 4,8∙10^-22 кг∙м/с 4) 5,37∙10^-25 кг∙м/с

5) 0,6∙10^-28 кг∙м/с

Пример 2 КФ 1.8 – 5 Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны

 

,

 

где

 

 

комптоновская длина волны для электрона, падает на рассеивающее вещество. При этом отношение длин волн излучения, рассеянного под углами и соответственно, равно

 

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5 5) 6