Hiệu ứng Compton xảy ra khi phôton tương tác với electron tự do hay liên kết yếu trong nguyên tử. Khi tương tác electron chỉ nhận được một phần năng lượng của phôton và bị bắn đi, ta gọi đó là electron “giật lùi”. Khi đó năng lượng phôton giảm đi, bước sóng tăng lên, phôton bị tán xạ với năng lượng chỉ còn hf ' với f’< f.
Theo định luật bảo toàn năng lượng: 2 ' 2
0C hf mC
m
hf + = +
hf = hf ' + mC2 ( )1 Theo định luật bảo toàn xung lượng:
P= P' + mv2 ( )2
( )3
C hf P =
Tìm hiểu các định luật bảo toàn trong vật lí π 2 h = Từ (1), (2), (3) ta được: λ λ λ' 4π ⋅sin2θ2 ⋅ = − = ∆ C me ( xem phục lục III )
Nhờ định luật bảo toàn năng lượng và định luật bảo toàn xung lượng ta có thể xác định được góc tán xạ θ của phôton.
PHẦN KẾT LUẬN
Các định luật bảo toàn có vị trí quan trọng trong vật lí, là “hòn đá thử vàng” của mọi thuyết vật lí, chúng là cơ sở của những tính toán trong vật lí thực nghiệm và trong kỹ thuật. Trong bài luận văn này, chúng ta đã đề cặp đến nội dung, ý nghĩa, vai trò của các định luật bảo toàn trong vật lí cổ điển cả trong vật lí hiện đại, từ thế giới các hạt vĩ mô đến thế giới các hạt vi mô:
1. Trong chuyển động cơ học cổ điển: Tịnh tiến, quay, dao động. Ta vận dụng định luật bảo toàn xung lượng, mômen xung lượng, định luật bảo toàn cơ năng. Nếu hệ là kín thì xung lượng, mômen xung lượng được bảo toàn. Còn hệ
Cf f h ′ v m C hf θ
Tìm hiểu các định luật bảo toàn trong vật lí
chịu tác dụng của ngoại lực thì định luật bảo toàn xung lượng và mômen xung lượng không thể áp dụng.
2.Nguyên lí bảo toàn trong nhiệt động lực học: Đã đi đến hệ quả là không có động cơ vĩnh cửu loại một.
3. Nguyên lí bảo toàn trong điện động lực học: Định luật bảo toàn điện tích, định luật bảo toàn năng lượng của trường điện từ.
4.Các định luật bảo toàn trong vật lí vi mô.
5.Các định luật bảo toàn xung lượng và năng lượng trong quang học lượng tử.
Vật chất có thể tương tác, chuyển động một cách hỗn độn nhưng chúng đều tuân theo quy luật chung đó là tuân theo các định luật bảo toàn. Các định luật bảo toàn là các định luật tổng quát nhất của thiên nhiên, là cơ sở của mọi thuyết vật lí, nhiều khi đóng vai trò chỉ đạo phương hướng nghiên cứu của các nhà vật lí. Các định luật bảo toàn chứng minh về mặt khoa học tính vĩnh viễn, tính không thể hủy diệt của thiên nhiên, của vật chất và vân động . Thế giới vật chất luôn vận động, các đối tượng vật chất tương tác lẫn nhau, thiên nhiên không chỉ là chân không mà chứa các đối tượng vật chất chuyển hóa vận động tuân theo các định luật bảo toàn nhất định. Con người dựa vào các định luật bảo toàn có thể tiên đoán được nhiều hiện tượng, nhiều sự kiện, chế tạo ra các dụng cụ phục vụ cho lợi ích của con người.
Do thời gian có hạn, trong bài luận văn này chưa nêu được lịch sử vấn đề cần nghiên cứu, ứng dụng của các định luật bảo toàn, so sánh tầm quan trọng của các định luật bảo toàn với nhau. Nếu có điều kiện nâng cao trình độ học tập tôi sẽ hoàn chỉnh các nội dung trên của đề tài.
Phụ lục.