40代からの量子力学

自然哲論お勉強会

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コンプトン散乱

 時間軸が前後しているかもしれないが,光量子仮説とその実証について.

{E=h\nu-W}

 アイシュタインの初期の論文,光電効果について.発表当初,この考えは広く受け入れられることは無かったようだ.
 ミリカン,コンプトンの実験を経て,ようやくアインシュタインの説が支持されるようになる.

 ミリカンはNaの板に光を当て,1.82eVを超える光で電子が飛び出してくることを確認した.また,出て来る光電子の運動エネルギーと振動数{\nu}のプロットから,プランク定数{h}{6.6\times 10^{-34}}[Js]と見積もっている.

 コンプトンは,エネルギー・運動量保存則と特殊相対性理論を合わせることで,照射X線の波長が,入射光より散乱X線の方が長いことの説明を行った.

{\displaystyle\frac{hc}{\lambda_{i}}+mc^{2}=\frac{hc}{\lambda_{f}}+\frac{mc^{2}}{\sqrt{1-(v/c)^{2}}}}

{\lambda_{i}}は入射光,{\lambda_{f}}は散乱光の波長である.

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