კომპტონის ეფექტი

 ХХ საუკუნის პირველ ათწლეულში მეცნიერები სულ უფრო აცნობიერებდნენ, რომ მიკროსამყაროს ობიექტები ერთდროულად ნაწილაკებისა და ტალღებისთვის დამახასითებენ თვისებებს ამჟღავნებენ(კომპლემენტარულობის პრინციპი). ამ პროცესს დასაბამი ალბერტ აინშტაინის მიერ წარმოდგენილმა ფოტოეფექტის ახსნამ მისცა, რომლის მიხედვითაც, ნებისმიერი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, სინათლის ჩათვლით, ფოტონების კონებს წარმოადგენენ. ამერიკელი ფიზიკოსის არტურ კომპტონის მიერ აღმოჩენილი ეფექტი, თავისუფალ ელექტრონებზე, ფოტონების გაბნევისა, ფოტონის კვანტური ბუნების კიდევ ერთ მტკიცებულებად იქცა(მოკლედ კვანტური მექანიკის შესახებ).

 კომპტონის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტის წარმოდგენა სიძნელეს არ წარმოადგენს. ელექტრომაგნიტური სხივების კონა(ამ შემთხვევაში რენტგენის) კრისტალისკენ იყო მიმართული, რის მერეც გაბნეული სხივების ენერგია და გადახრის კუთხე იზომებოდა. სხივების, ნივთიერებასთან ურთიერთქმედების კლასიკური თეორიის ჩარჩოებში(კვანტური მექანიკის პრინციპების პოსტულირებამდე) არეკლილი გამსოხივების ენერგია, საწყისისგან განსხვავებული არ უნდა იყოს. კომპტონმა კი პრინციპულად განსხვავებული სურათი მიიღო: გაბნეული ტალღის ენერგია საწყისისგან განსვავებული იყო, ეს სხვაობა კი გაბნევის კუთხეზე დამოკიდებული, 900 გრადუსზე კი მაქსიმუმს აღწევდა(სინათლის არეკვლის კანონი). კომპტონის მიერ მიღებული შედეგების ერთად-ერთი გონივრული ინტერპრეტაცია, ფოტონის, ელექტრონებთან შეჯახება თუ იქნებოდა. როგორც ბილიარდის ორი ბურთულა, ეს ორი ნაწილაკი, ურთიერთქმედებისას, ერთმანეთზე აისხლიტებიან. იმის გამო, რომ ელექტრონი ნელა მოძრაობს, ზოგადად, ენერგია მან უნდა მიიღოს, ფოტონმა კი დაკარგოს.

 1923 წელს კომპტონის მიერ გამოქვეყნებული ნაშრომის მერე, მეცნიერთა შორის ფოტონის არსებობაში დაეჭვებული აღარავინ დარჩა. კომპტონის ეფექტი ფართოდ გამოიყენება ასტროფიზიკაში: კოსმოსური ობიექტებიდან გამსოხივებული გამა-სხივები მრავალჯერად გაბნევას განიცდიან, მათი ენერგია რენტგენის დიაპაზონის ტალღის დონემდე ეცემა, რომლის მერეც დეტექტირება სტანდარტულ რენტგენოგრაფიულ მოწყობილობაზე ხდება. 1991 წელს ნასამ ასეთი დეტექტორი კომპტონის სახელობის ობსერავტორიის სახით ორბიტაზე გაიყვანა(”ფერმი”; ”სვიფტი”).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.