Задача на эффект комптона После комптоновского рассеяния фотона на угол ϑ=90° на
первоначально покоившемся электроне его частота уменьшилась
в n=1,5 раза. Определить угол вылета ϕ электрона отдачи

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения угла вылета фотона отдачи (ϕ) можно воспользоваться законами сохранения энергии и импульса.

Из закона сохранения энергии для электрона и фотона до и после рассеяния имеем:
hf = h'f' + \frac{1}{2}me^2v^2
где hf и h'f' - частоты фотона до и после рассеяния соответственно, м - масса электрона, e - заряд электрона, v - скорость электрона.

Из закона сохранения импульса для фотона и электрона имеем:
hf/c = h'f'/c + mevcos(θ) - mevcos(ϕ)
где c - скорость света, θ - угол падения фотона, ϕ - угол вылета фотона отдачи.

Учитывая, что hf = h'f' * n, где n = 1,5, можем выразить h'f' через hf:
h'f' = hf/n

Подставляем выражение для h'f' в уравнение сохранения энергии:
hf = hf/n + \frac{1}{2}me^2v^2

Решаем это уравнение относительно v:
v = с \cdot \sqrt{\frac{2(hf - hf/n)}{me^2}}

Подставляем v в уравнение сохранения импульса и решаем его относительно ϕ:
hf/n = hf/n + mevcos(θ) - mevcos(ϕ)

cos(ϕ) = cos(θ) - \frac{1}{n}

Подставляем известные значения и рассчитываем угол вылета электрона отдачи ϕ.