Гамма-суле шыару

Электромагниттік суле шыаруды ішіндегі толын зындыы е ысасы гамма – сулелер болып табылады. Гамма сулелерді толын зындыы 10-10 м мен3*10-13 м аралыында болады. Гамма сулелер озан атом ядроларында жне радиоактивті ыдырау былысы негізінде шыарылады. Гама сулелер жер бетінде де, арышта да кездеседі. Гамма суле шыаруды барлыы жер атмосферасыны озон абатында жтылады. Жер бетіндегі тіршілікті мір сруі тікелей осы озон абатыны саталуына байланысты болады.

 

44.Фотоэлектрлік эффект (фотоэффект) деп тскен жары серінен заттан лектрондарды блініп шыу былысын айтады.

Фотоффектті ш трін бліп арастырады: ішкі, вентильді жне сырты.

Шалаткізгіштер немесе дилектриктерді ішінде байланыстаы электрондарды жары серінен сырта шыпай бос электрондара айналу былысы ішкі фотоэффект деп аталады. Осыны нтижесінде ток тасымалдаушыларды концентрациясы сіп, фототкізгіштік пайда болады. Фототкізгіштік деп шалаткізгіштер немесе дилектриктерге жары тскенде электрткізгіштігіні артуы айтылады.

Екі трлі шалаткізгіштерді немесе шалаткізгіш пен металл беттері тйіскен жерге (сырты лектр рісі жо болан жадайда) жары тскенде электр озауыш кшіні пайда болуы вентильдік фотоффект былысы деп аталады. Вентильдік фотоэффект кн энергиясын тікелей лектр нергиясына трлендіру шін кн батареяларында олданылады. Жары серінен заттан лектрондарды босап шыуы сырты фотоэффект (фотоэлектронды эммисия) былысы деп аталады.

Фотоэффект задары.

(1) Столетов заы: тскен жарыты жиілігіні бекітілген (траты) мнінде бірлік уаыт ішінде фотокатодтан шыан фотоэлектрондар саны жары интенсивтілігіне пропорционал (аныу фототок кші катодты энергетикалы жарыталуына пропорционал).

(2) Фотоэлектрондарды бастапы максимал жылдамдытары тскен жарыты интенсивтілігіне туелді емес, тек жарыты жиілігімен аныталады.

(3) р зат шін фотоэффектті ызыл шегарасы бар – одан тмен мнде фотоэффект ммкін болмайтын жары жиілігіні минимал мні (затты химиялы рылымына жне зат бетіні кйіне байланысты).

Фотоэффект механизмін тсіндіру шін Эйнштейн з жорамалын сынды. Эйнштейн жорамалы бойынша жиілігі жары тек блек кванттар ретінде шыарылып оймай, сонымен атар кеістікте таралып, затпен блек порциялар (кванттар) ретінде жтылады. Кванттарды энергиялары:

Вакуумда с жары жылдамдыымен таралатын жары кванттары фотондар деп аталады.

Тскен фотонны энергиясы электронны металданшыу шін істелінетін шыу жмысынаА жне шып шыан фотолектрона кинетикалы нергия беру шін жмсалады.

Сырты фотоффектке арналан йнштейн тедеуі:

Бл тедеу фотоэлектрондарды кинетикалы энергиясыны тскен жарыты жиілігіне туелділігін тсіндіреді (2-за). Фотоэлектрондарды кинетикалы энергиясы нольге те болатын жарыты шектік жиілігі :

немесе

 

Фотоэффектті ызыл шегарасы болып табылады (3-за).

Эйнштейн тедеуіні басаша трде жазылуы:

Суретте алюминий, мырыш жне никель шін фотолектрондарды максимал кинетикалы нергиясыны тскен жарыты жиілігіне туелділігі крсетілген. Барлы тзулер бір-біріне параллель, туындысы катод материалына байланысты емес жне сан мні жаынан h Планк тратысына те. Ординат осі бойымен алынан кесінділер сан мні бойынша электрондарды сйкесінше металлдардан А шыу жмысына те. Фотондарды бар болуы Боте тжірибесінде крсетілген. Екі счетчикті Сч арасына ойылан жа металл фольга Ф атты сулелену нтижесінде рентген сулелерін шыарды. Егер шыан рентген сулесіні энергиясы барлы жаа біралыпты таралатын боланда, онда екі счетчик бір уаытта жмыс істеу керек еді жне озалмалы Л лентада М маркерлерімен сызылан синхронды белгілер пайда болу керек еді. Шын мнінде белгілер ретсіз орналасан болып шыты. Яни рбір суле шыару кезінде не бір баыта, не баса баыта шатын жары блшектері (фотондар) пайда болады.

Комптон эффекті

Жарыты корпускулалы асиеттері Комптон эффектінде айын байалады – ыса толынды электромагниттік сулелерді (рентген жне сулеленуді) затты бос (лсіз байланысан) электрондарында серпімді шашырауы. Осыны салдарынан толын зындыы зарады. Бл зару тскен сулені толын зындыына жне шашыратыш затты табиатына туелді емес, тек шашырау брышымен ана аныталады:

Мндаы шашыраан сулені толын зындыы, С – комптонды толын зындыы.

Электронда шашыраанда:

Фотон (нергиясы жне импульсі ) лектронмен соыланда ( лектронны тыныштытаы нергиясы , - лектронны тыныштытаы массасы), оан з нергиясыны жне импульсіні бір блігін береді де озалыс баытын згертеді. Осы серпімді сотыыс кезінде нергияны жне импульсті саталу задары орындалады, мндаы - сотыыстан кейінгі лектронны релятивлік нергиясы.

Сонымен

Бдан ескерген мына рнекті аламыз:

.

Комптон ффекті спектрді кріну аймаында баыланбайды, себебі крінетін жары фотоныны нергиясы лектронны атоммен байланыс нергиясына жуы, мндай жадайда тіпті атомны сырты лектроны бос деп санауа болмайды.

Комптон ффекті, абсолют ара денені жары шыаруы жне фотоффект, жарыты квантты (корпускулалы) асиеттеріні бар екенін крсететін длел болып табылады.