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Phypa3
Anmeldungsdatum: 01.05.2012
Beiträge: 1
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 Phypa3 Verfasst am: 01. Mai 2012 20:18 Titel: Compton-Effekt |
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Meine Frage:
Hallo! :)
Ich würde gerne von euch Wissen, welche Wellenlängen für den Compton-Effekt relevant sind.
Meine Ideen:
Ich denke, dass es relativ kleine Wellenlängen sind. Nur dann haben die Photonen eine sehr hohe Energie. Sie werden dann nicht vollständig von dem Elektron in dem Festkörper absorbiert und gelangen demnach wieder nach außen. Aber natürlich mit einer größeren Wellenlänge (kleineren Energie).
Kann man diese Frage noch genauer beantworten?
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BerniO1986
Anmeldungsdatum: 01.05.2012
Beiträge: 89
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| BerniO1986 Verfasst am: 01. Mai 2012 20:25 Titel: |
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| Zitat: | | Ich würde gerne von euch Wissen, welche Wellenlängen für den Compton-Effekt relevant sind. |
wikipedia sagt dazu:
| Zitat: | | Diese Compton-Streuung (nach Arthur Compton) ist ein wichtiger Ionisationsprozess und der dominierende Wechselwirkungsprozess energiereicher Strahlung mit Materie für Photonenenergien zwischen etwa 100 keV und 10 MeV. |
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 01. Mai 2012 21:43 Titel: |
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Wenn man die Gleichung ansieht, dann gibt es keine Begrenzung für Wellenlänge bzw. Photonenergie.
| Beschreibung: |
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| Beschreibung: |
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| Beschreibung: |
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sparkasse
Gast
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| sparkasse Verfasst am: 17. Mai 2012 23:42 Titel: |
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sichtbares Licht kaum geeignet, da wellenlänge zu groß, effekt der wellenlängenvergrößerung kaum beobachtbar,
Geeignet Röntgenstrahlen,da lambda liegt im bereich von delta lambda.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 18. Mai 2012 07:16 Titel: |
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Das hängt alleine vom Target ab.
Wenn man genügend viele freie Elektronen präparieren könnte, dann könnte man den Comptoneffekt bis zu beliebig kleinen Energien nachweisen. Üblicherweise ist das Target jedoch ein Festkörper, in dem die Elektronen gebunden vorliegen. Daher muss die Energie der Photonen genügend hoch sein, so dass die Näherung eines freien Elektrons (trotz Bindung) anwendbar ist.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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xyz5
Gast
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| xyz5 Verfasst am: 18. Mai 2012 13:39 Titel: |
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Du hast bei einem Streuwinkel von 90 Grad eine Wellenlängenänderung von 2,4*10^-12 m. Bei einem Streuwinkel von 180 Grad ist sie doppelt so groß. (warum?)
Eine solche Wellenlängenänderung macht sich bei einer Größenordnung von 10^-10 m kaum noch bemerkbar bei 10^-9 nicht mehr und bei sichtbarem Licht in der Größenordnung 10^-7 m schon gar nicht mehr bemerkbar.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 18. Mai 2012 14:53 Titel: |
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Grundsätzlich macht sich beim Comptoneffekt eine Streuung, d.h. ein nicht-verschwindender Streuwinkel bemerkbar. Diese Nachweis kannst du unabhängig von einer Wellenlängenänderung messen.
Es kommt einfach darauf an, was du messen möchtest, nämlich entweder den differentiellen Wirkungsquerschnitt
oder den doppelt-differentiellen Wirkungsquerschnitt
http://de.wikipedia.org/wiki/Klein-Nishina-Wirkungsquerschnitt
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden
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| para Verfasst am: 19. Mai 2012 14:03 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Grundsätzlich macht sich beim Comptoneffekt eine Streuung, d.h. ein nicht-verschwindender Streuwinkel bemerkbar. Diese Nachweis kannst du unabhängig von einer Wellenlängenänderung messen. |
Wobei man ohne Energiemessung die Beiträge von kohärenter (Rayleigh-)Streuung und inkohärenter Streuung (Comptoneffekt) nicht unterscheiden können dürfte.
In diesem Beitrag sieht man mal an einem Beispiel, welche Prozesse in welchen Energiebereichen dominant sind. Für kleine Energien überwiegt der Photoeffekt, für große die Paarbildung. Dazwischen ist der Comptoneffekt dominant. Die genauen Verhältnisse sind natürlich materialabhängig.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 19. Mai 2012 14:57 Titel: |
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| para hat Folgendes geschrieben: | | Wobei man ohne Energiemessung die Beiträge von kohärenter (Rayleigh-)Streuung und inkohärenter Streuung (Comptoneffekt) nicht unterscheiden können dürfte. |
Doch, mittels des differentiellen Wirkungsquerschnitts sollte das funktionieren. Für die Rayleigh-Streuung gilt der 'Thompson-Wirkungsquerschnitt mal einem Formfaktor', für die Compton-Streuung dagegen der Klein-Nishina-Wirkungsquerschnitt
http://de.wikipedia.org/wiki/Klein-Nishina-Wirkungsquerschnitt
Ich gebe dir recht, für Photonenergien << Elektronruheenergie erhält man aus dem Klein-Nishina- gerade den Thompson-Streuquerschnitt. Trotzdem sollte für nicht zu kleine aber feste Photonenergien der Unterschied der Winkelabhängigkeit messbar sein.
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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| para Verfasst am: 19. Mai 2012 15:21 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Doch, mittels des differentiellen Wirkungsquerschnitts sollte das funktionieren. |
Stimmt. Wenn man den differentiellen Wirkungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Winkel bestimmt, sollte man die relative Stärke beider Anteile bestimmen können.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18051
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| TomS Verfasst am: 19. Mai 2012 15:46 Titel: |
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Ich gehe mal davon aus, man misst das gestreute Photon, während das Elektron bzw. das Elektron-Positron-Paar nicht gemessen werden. Damit detektiert man ausschließlich Rayleigh- und Comptonstreuung, denn bei den anderen beiden Streuarten liegen keine Photonen im Endzustand vor. Damit muss man nur noch die differentiellen Streuquerschnitte vergleichen.
Wie man aus deiner Graphik erkennt ist das tatsächlich über einen großen Energiebereich sinnvoll möglich, also auch bei vergleichsweise hohen Photonenenergien.
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