о світла.
· Комптонівське розсіювання. Програма дозволяє вивчити явище розсіювання g - квантів на вільних електронах і познайомитися з поняттям комптонівської довжини хвилі (постійна Комптона). Можлива зміна ряду параметрів комп'ютерного експерименту: довжини хвилі падаючого випромінювання і кута розсіяння фотона. На екран дисплея виводиться графік залежності інтенсивності розсіяного випромінювання від довжини хвилі фотона, розсіяного під заданим кутом.
Теорія:
Явище Комптона полягає у зміні довжини хвилі рентгенівських променів, що відбувається при їх розсіянні на електронах, що входять до складу легких атомів. Це явище було відкрито в 1923 р. Комптонівське розсіювання пояснюється на основі уявлення про фотонах, мають енергію h? і імпульс, де h=6.63 * 10 - 34 Дж * c - постійна Планка, n - частота фотона. Процес розсіювання зводиться до зіткнення фотонів з електронами, які можна приблизно вважати вільними.
Розрахунок, виконаний на основі законів збереження енергії та імпульсу, призводить до наступного співвідношенню:
,
де?-Довжина хвилі падаючого випромінювання,? ?- Довжина хвилі розсіяного випромінювання, m-маса електрона, с - швидкість світла, q - кут розсіювання.
Величина
нм - називається постійної Комптона.
У спектрі розсіяного випромінювання поряд зі зміщеною спектральної лінією з довжиною хвилі? ? спостерігається і несмещенная спектральна лінія з довжиною хвилі l. Наявність незміщеної лінії пояснюється тим, що частина фотонів розсіюється на електронах, сильно пов'язаних з атомами. Співвідношення інтенсивностей зміщеної і незміщеної ліній залежить від роду матеріалу.
Явище Комптона є яскравим підтвердженням квантової теорії.
· Постулати Бора. Програма призначена для вивчення квантових властивостей атомних систем. Вона дозволяє познайомитися з поняттям енергетичних рівнів атома водню з правилом квантування стаціонарних боровских орбіт, а також з квантовими переходами між рівнями.
Квантування електронних орбіт. Комп'ютерна програма призначена для ознайомлення з квантовими постулатами Бора і теорією де Бройля про подвійну природу мікрооб'єктів, тобто про наявність у них корпускулярних і хвильових властивостей. Програма ілюструє правило квантування кругових боровских орбіт в атомі водню, яке з точки зору де Бройля зводиться до твердження про існування стоячих електронних хвиль на стаціонарних орбітах.
Хвильові властивості частинок. Програма являє комп'ютерний експеримент по проходженню електронного пучка через одну або дві щілини. Вона дозволяє познайомитися з проявом подвійної природи мікрооб'єктів, тобто наявністю у них хвильових і корпускулярних властивостей. Ілюструється принцип невизначеності Гейзенберга.
Дифракція електронів. Програма ілюструє основну концепцію сучасної квантової фізики - поняття подвійної природи всіх матеріальних об'єктів. Вона моделює явище розсіювання електронів в кристалах за допомогою уявного експерименту по дифракції електронних хвиль на одновимірної решітці. Показано, що дифракційна картина утворюється в рез...
