காம்ப்ட்டன் விளைவு 337
இங்கு a = hy/m, c', ¢ என்பது படுகதிரின் திசைக் கும், பின்வாங்கு எலெக்ட்ரானின் திசைக்கும் இடை யிலுள்ள கோணம். பின் வாங்கு எலெக்ட்ரானின் இயக்க ஆற்றல் படுஃபோட்டானின் ஆற்றலுக்கு நேர்விகிதத்திலும் tan' 8 மதிப்புக்குத் தலைகீழ் விகிதத்திலும் மாறு கிறது. y' = சிதறப்பட்ட ஃபோட்டானின் திர்வெண் 1+2a Sin என வருகிறது. இதிலிருந்து 2 சிதறிய ஃபோட்டானின் அதிர்வெண், படுஃபோட்டா னின் அதிர்வெண்ணைவிடச் சிறியது என்பது தெரிய வருகிறது. படுகதி: கதிர் ஃபோட்டானின் அதிர்வெண் குறைவாயிருக்கும்போது, அனைத்துத் திசைகளிலும் சிதறும் ஃபோட்டான்களின் அதிர்வெண்கள் ஏறத் தாழப் படுகதிர் ஃபோட்டானின் அதிர்வெண்ணுக்குச் சமமாகவேயிருக்கும். இது பழங்கொள்கைப்படியான விளக்கத்திற்கு ஏற்பாகவுள்ளது. ஆயினும், சற்று உயரும்போது, " மதிப்பு குறைவதைப் பழங் கொள்கையால் விளக்க முடிவதில்லை. மதிப்பு படுகதிரின் திசைக்கும், சிதறிய கதிரின் திசைக் கும் இடையிலுள்ள கோணம், சிதறல் கோணம் (scattering angle) எனப்படும். பூஜ்யமாக இருக்கும் போது " " = 7. அதாவது சிதறல் ஏற்படவில்லை. vi i = 90' எனில் ' = y](1+a). அதாவது ஐவிட " குறைவானது.8 = 180° எனில் (1+2a) இவ்வாறு 8 மதிப்பு பூஜ்யத்திலிருந்து 180° வரை உயரும்போது சிதறிய ஃபோட்டானின் அதிர் வெண்7 என்னும் பெரும மதிப்பிலிருந்து (1+2a) என்னும் சிறும மதிப்புக்குக் குறைகிறது. h (1-cos 0) moc 2h 8 Sin' m.c 2 அல்லது ' = 2h m.c Sin* Σ இச் சமன்பாடு சிதறிய ஃபோட்டானின் அலை நீளம் படுஃபோட்டானின் அவை நீளத்தை விட மிகுதியென்பதைக் காட்டுகிறது. இரு அலை நீளங்களுக்குமிடையிலுள்ள வேறுபாடு படுஃபோட் டானின் அலைநீளத்தையோ. சிதறவைக்கும் பொருளின் தன்மையையோ பொறுத்திருப்பதில்லை. ஆனால் அது சிதறல் கோணத்தைப் பொறுத் துள்ளது. பூஜ்யமாக இருக்கும்போது இரு அலை நீளங்களுக்கும் சமம். எனில் அ.சு.8- 22 = 900 காம்ப்ட்டன் விளைவு 337 1 - 1 = h/mc. இது ஒரு மாறிலி. அது காம்ப்ட் டன் அலைநீளம் எனப்படும். அதன் மதிப்பு 0.0242Å அலகுக்குச் சமம். அது 0.51 மில்லியன் வோல்ட்டுக்குச் சமமானது. ஓர் எலெக்ட்ரானின் தன்னாற்றலும் இதே அளவினது ஆகும். 8=180" எனில் - 2h/m.c. து காம்ப் டன் அலை நீளத்தைப்போல இருமடங்கு. இவ்வாறு வின் மதிப்பு பூஜ்யத்திலிருந்து 180°க்கு உயரும் போது, சிதறிய ஃபோட்டானின் அலைநீளம் A என்னும் சிறும் மதிப்பிலிருந்து à+2h/m,c என்னும் பெரும மதிப்பு வரை உயருகிறது. இக்கணக்கீடு வின் மதிப்பு மிகச் சிறியதாயிருக்கும் வரைதான் பொருத்தமாயிருக்கும். அலைநீளம் மிகுகியாயிருந் தால், பழங்கொள்கையின்படி படுஃபோட்டானும், சிதறிய ஃபோட்டானும் சமமான அலைநீளமுள்ளவை யாயிருக்கும். அதாவது சிதறலால் அலைநீளம் மாறாது. செறிவுப் பரவீடு சிதறிய ஃபோட்டான்களின் செறிவுக்கும். சிதறல் கோணத்திற்குமிடையில் ஒரு சிக்கலான தொடர்பைக் காம்ப்ட்டன் வருவித் துள்ளார். அதிலிருந்து பூஜ்யத்திற்கும் 90° க்கும் உட்பட்ட சிதறல் கோணத்திலேயே பெரும்பாலான சிதறிய ஃபோட்டான்கள் வெளிப்படுகின்றன. அதாவது சிதறல் முன்னோக்கியே உள்ளது. 80 க்கும் 180க்கும் இடையில் ஏற்படக்கூடிய பின்னோக் ய சிதறல் ஏறக்குறைய இல்லை என்றே கூறலாம். அதிர்வெண் மதிப்பின் அதிகரிப்பிற்கேற்ப இத்தகைய பரவல் சமச்சீர்மையின்மையும் (asymmetry) மிகுதியாகிறது. சிதறல் குணகம். ஒரு கதிர் ஓர் ஊடகத்தின் அலகு நீளத்தைக் கடக்கும்போது அதில் சிதறுகிற பின்னம் (fraction) சிதறல் குணகம் எனப்படும். காம்ப்ட்டன் விளைவைப் பொறுத்தவரை இதில் இரண்டு கூறுகள் உள்ளன. ஒன்று சிதறலால் படுகதிரின் செறிவிலேற் படுகிற குறைவை அளக்கிறது. மற்றது பின்னிடு எலெக்ட்ரான்களை உண்டாக்குவதன் காரணமாக உட்கவரப்பட்ட செறிவின் அளவைக் கணக்கிடுகிறது. படுகதிரின் அதிர்வெண் குறைவாயிருக்கும்போது சிதறல் ணகத்தின் சிதறல் கூறு மட்டுமே மேம்பட் டுள்ளது. உட்கவர்தல் கூறு ஏறக்குறையப் பூஜ்யமாக இருக்கும். இது பழங்கொள்கையின் ஊகங்களுடன் த்துவருகிறது. அதிர்வெண் உயரும்போது மொத்தச் சிதறல் குணகம் குறைகிறது. அது பழங்கொள்கை வகுத்தளிக்கும் மதிப்பைவிடச் சிறியதாகவுள்ளது. சிதறல் கூறு உட கவர்தல் கூறைவிட வேகமாகக் குறைகிறது. அதாவது சிதறல் விளைவைவிட உட் கவர்தல் விளைவு மேம்பட்டிருக்கும். பின்னிடு எலெக்ட்ரான். சிதறிய ஃபோட்டான் 0-180 வரையுள்ள அனைத்துக் கோணத் திசைகளி லும் செல்லும்.ஆனால் பின்னிடு எலெக்ட்ரான் 0-909
