Page 64 - Fizik 11 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

34
FİZİK 12

5. ÜNİTE : MODERN FİZİK > 5.4. Compton Saçılması ve de Broglie Dalga Boyu
Kavram : Compton Olayı
Genel Beceriler : Eleştirel Düşünme Becerisi
Alan Becerileri : Çıkarım Yapma Becerisi

Çalışmanın Adı TANECİKLİ YAPI 20 dk.
Çalışmanın Amacı Compton olayını açıklayabilme.

Yönerge: Metinden yararlanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.

TANECİKLİ YAPI
Yüksek enerjili X­ışını fotonu, serbest bir elektronla esnek olmayan etkileşmeye girdiğinde enerjisinde
azalma olur. Bu durum ilk kez 1923 yılında Arthur Holly Compton (Artır Hali Kamptın) tarafından gözlen-
diği için Compton olayı ola rak adlandırılmıştır. Etkileşme gerçekleşmeden önce elektronun atoma bağ-
lanma enerjisi, fotonun ener jisinden çok küçük olduğundan bu enerji önemsenmez ve elektron serbest
hâldeymiş gibi kabul edilir.

Serbest elektrona E enerjisi ve P momentumuna sahip foton çarptığında, foton geliş doğrultusuyla α
açısı yapacak şekilde daha küçük enerji ile saçılırken serbest hâldeki elektron da gelen fotondan aldığı
j P
enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürüp P = m . momentumuyla fotonun geliş doğrultusuyla θ açısı yapa-
cak şekilde saçılır (bk. Şekil). Bu olayın en önemli sonuçlarından bir tanesi elektromanyetik ışımanın
fotoelektrik olayında da olduğu gibi tanecikli yapı özelliğini açıklayabilmesidir.

Şekil: Compton olayı (saçılımı)

Yüksek enerjili fotonların elektronlarla etkileşime girip saçılması sırasında gelen fotonun enerjisi saçılan
fotonun enerjisi ile saçılan elektronun kinetik enerjileri toplamına, gelen fotonun momentumu da saçılan
fotonun momentumu ile saçılan elektronun momentumları toplamına eşittir.
Saçılan fotonun gelen fotona göre enerjisi, frekansı, momentum büyüklüğü azalır; dalga boyu artar an-
cak hızı, ışık hızı c olduğu için değişmez.

Sorular

1. Metinden hareketle Compton olayını kısaca açıklayarak Compton olayında elde edilen sonuçların
neler olabileceğini belirtiniz.

61