Die für die Compton-Streuung angegebene Formel zeigt, dass, wenn Röntgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge auf Kohlenstoff oder einige Materialien treffen, die emittierten Röntgenstrahlen eine neue spezifische Wellenlänge haben.
Gemäß dem Diagramm der gestreuten Röntgenstrahlintensität (y-Achse) gegen die Wellenlänge (x-Achse) zeigt es jedoch, dass es mehrere Wellenlängen für jeden Streuwinkel gibt.
Also, was ist der falsche Teil meiner Gedanken? Wie ist die Compton-Streuformel zu interpretieren? Und wie kann man erklären, dass die Frequenz der gestreuten Röntgenstrahlung höher sein kann als die Frequenz der ursprünglichen Röntgenstrahlung?
Gefunden für Sie: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/compdat.html .
Die Formel für die Compton-Streuung geht von einem zunächst ruhenden freien Elektron aus. In Wirklichkeit haben Elektronen eine thermische Bewegung, daher entspricht nur der Spitzenwert der Formel. Außerdem werden Elektronen durch elektromagnetische Kraft gebunden. Elektronen in der inneren Hülle haben eine größere effektive Masse, weil das ganze Atom mit ihnen zurückprallt. Dies entspricht anderen Peaks.
Ich würde dies als Kommentar zur vorherigen Antwort hinzufügen, aber mein Starter-Ruf hindert mich daran, dies zu tun. Also, hier ist meine Verfeinerung von Karsus Rens Antwort.
Comptons Formel (und die Arbeit von 1923) betrafen die Röntgenstreuung von freien Elektronen. Im Jahr 1928 veröffentlichte DuMond eine Arbeit, die zeigte, dass für von Beryllium gestreute Mo K-alpha-Röntgenstrahlen zusätzlich zur Compton-Verschiebung eine Verbreiterung des gestreuten Spektrums auftrat. Er vermutete (richtigerweise), dass dies auf die Doppler-Verbreiterung zurückzuführen war. Die Streuelektronen befanden sich nicht in Ruhe, sondern hatten eine breite, endliche Impulsverteilung. Er berechnete weiter, wie die Verbreiterung für einige verschiedene Modellsysteme aussehen würde. Die Verbreiterung war viel größer, als man es für Atomelektronen oder ein klassisches Elektronengas erwarten würde. Es wurde viel besser durch ein Gas aus freien Elektronen beschrieben, die dem Pauli-Ausschlussprinzip gehorchen. Da keine zwei Fermionen denselben Quantenzustand einnehmen können,
Beachten Sie, dass dies keine thermische Bewegung ist, sondern eine Quantenbewegung im Grundzustand. Allerdings wird dieser Effekt derzeit genutzt, um Temperaturen in durch Laserschocks komprimierter Materie zu messen, beispielsweise in Trägheitsfusionsexperimenten, bei denen Temperaturen weit über 10 °C erreicht werden K (wobei die thermische Verbreiterung zusätzlich zur Pauli-Verbreiterung messbar ist).
Andere Strukturen im Streuspektrum stammen von Prozessen, die keine Compton-Streuung sind.