Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера icon

Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера




НазваниеЭквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера
Дата конвертации24.03.2015
Размер32.83 Kb.
ТипАнализ
источник


ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ ЭФФЕКТА КОМПТОНА И ЭФФЕКТА ДОПЛЕРА

Уоллес Кантор

4477 Арагон Драйв

Сан Диего, Калифорния 92115

см. англ. оригинал статьи из SPECTROSCOPY LETTERS, 4, p. 59 (1971)

EQUIVALENCE OF COMPTON EFFECT AND DOPPLER EFFECT

Wallace Kantor

4477 Aragon Drive

San Diego, California 92115

Перевод на русский – С.Семиков, 2011 г.
Аннотация: Комптоновское столкновение фотонов и электронов – это лишь иная форма доплеровского эффекта. Существующее экспериментальное подтверждение Комптоновского эффекта для связанных электронов не является окончательным, так же как и качественное экспериментальное подтверждение обратной Комптоновской отдачи фотонов от высокоэнергичных электронов.
Анализ экспериментов типа Айвса-Стилуэлла по формуле Доплера-Эйнштейна в предшествующей статье привёл к заключению, что экспериментальные выводы не являются окончательными, вопреки обычной уверенности в успешном подтверждении. Эксперименты по Комптоновскому эффекту не достаточно хорошо поняты как представители того же доплеровского эффекта. Нильсон и Ольсен 1,2 показали, что Комптоновский эффект при рассеянии рентгеновских лучей электронами предполагает их свободными (несвязанными) и неподвижными и может быть выражен в виде формулы Доплера-Эйнштейна.



Рис. 1. Диаграмма импульсов

Обратимся к Рис. 1, который позволит выразить закон сохранения энергии и импульса в форме:

k(l–ε)=γ–1 (1а)

γβ sinφ=kε sinψ (1b)

k–γβ cosφ=kε cosψ (1c)

где k=hν/m0c2, ε=ν'/ν, β=v/c, и γ=l/(l–β2)1/2. Исключая ψ из (1b,c) получим

ε2=1–(2γβ cosφ/k)+ γ2β2/k2. (2)

Выражая k из (1а) в (2), придём к такому решению для ε, из которого получается формула Эйнштейна-Доплера для частоты,

ν'=νγ(1–β cosφ). (3)

Это – другая форма обычного выражения для частоты из Комптоновской формулы, полученной путём исключения φ в (1b,c);

ν–ν'=(h/m0c2)(l–cosψ)νν'. (4)

Комптоновская формула обязана своей относительной простотой предположению-идеализации, по которому электрон является свободным (не связанным) и неподвижным. Эти условия фактически не выполнены в поставленных экспериментах, откуда следует, что надо внести некоторые изменения в Комптоновскую формулу или эквивалентную Доплеровскую формулу, дабы получить согласие с экспериментом. Изменения, которые учитывают энергию связи электрона и эффекты импульса, были получены как из теории относительности Эйнштейна, так и классически, и они страдают от многих ограничений в отношении энергии связи. Вейгель, Трейси и Генри 3 отмечают, что: "Таким образом, сравнение предсказания с экспериментом неудовлетворительно. Были бы полезны более детальные и точные эксперименты".

Современные эксперименты 4,5 с обратной Комптоновской отдачей фотонов при рассеянии на свободных энергичных (5,5 Гэв) электронах также неудовлетворительны в качестве критерия выбора между формулой Эйнштейна-Доплера (3) и Комптоновской формулой (4), ведя к получению общих качественных результатов, а не к убедительным количественным данным. Основной процесс эксперимента по обратному Комптоновскому эффекту, преобразующему видимые световые фотоны в фотоны γ-лучей при лобовом столкновении световых фотонов с высокоскоростными электронами, эквивалентен обычному Комптоновскому эффекту относительно электрона, рассматриваемого как неподвижный. Скорость электронов в этих экспериментах не измерена напрямую. Вместо этого скорость рассчитана на основе специальной теории относительности так, что имеется характерная порочно-круговая и неоднозначная логика в значении этих экспериментов как независимых критериев проверки специальной теории относительности.

По-видимому, почти неизвестно, что Комптоновский эффект был описан довольно точно Ч. В. Раманом 6 без обращения к специальной теории относительности. Помимо отсутствия экспериментального подтверждения формул Комптона-Эйнштейна, различные теоретические подходы опровергают удобную и "неотразимую" аргументацию, позволявшую рассматривать эти формулы как теоретически единственные.
ССЫЛКИ:

1. A. Nielson and J. Olsen, Am. J. Phys., 34, 621 (1966).

2. J. Olsen, Danish A.E.C. Risö Report No. 82 (1964).

3. W. J. Veigele, P. T. Tracy, and E. M. Henry, Am. J. Phys., 34, 1118 (1966).

4. C.K. Sinclair, J.J. Murray, P. R. Klein, and M. Rabin, IEEE Trans. Nuclear Sci., 16, 1065 (1969).

5. J.R. Sauer, R.H. Milburn, C.K. Sinclair, and M. Fotino, IEEE Trans. Nuclear Sci., 16, 1069 (1969).

6. C. V. Raman, Indian J. Phys., 3, 357 (1928).
Дата установки: 26.06.2011








Похожие:

Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconО красном смещении и старении света
Эта концепция, названная гипотезой старения света, примечательна уже тем, что выдвинул её учёный, более других сделавший для обоснования...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconМ. Корнева, В. Кулигин, Г. Кулигина (исследовательская группа анализ) Аннотация. Статья начинается с анализа явлений аберрации света, эффекта Доплера и явления «деформации»
Опираясь на эти результаты и постоянство скорости света в любых инерциальных системах отсчёта, проанализированы «мысленные эксперименты»...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconЙоханнес штарк
«за открытие эффекта Допплера на каналовых лучах и расщепления спектральных линий в электрическом поле»
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconО концепции развития теплоснабжения городов
По-прежнему, вопросам развития теплоисточников уделяется гораздо большее внимание, чем альтернативному уменьшению теплопотребления....
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconФранкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах
...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconО вреде употребления курительных смесей «спайс» информация для подростков и их родителей
Несколько лет назад появилось повальное увлечение молодежи спайсами – курительными смесями, которые, как утверждали продавцы, абсолютно...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconМухин К. Н. "Занимательная ядерная физика"
Кванты при прохождении через среду испытывают три основных вида взаимодействия (все они электромагнитные): фотоэффект, эффект Комптона...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconВ классической физике
Одним из следствий теории относительности, которое, якобы, не может быть объяснено классической физикой, является поперечный эффект...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconСмещение без разбегания. Ритц против доплера
Сегодня можно с большой долей уверенности предположить, что мир стоит на пороге новой революции в учении о Вселенной. Теория Большого...
Эквивалентность эффекта комптона и эффекта доплера iconКлассические идеи о фотоэффекте и эффекте комптона
При некоторой предельной скорости электрона, зависящей от скорости падающего света, электрон оставляет пластинку. Полный резонанс...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©ex.kabobo.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации