Ефект Комптона в астрофізиці
Як би не намагалися нас обнадіяти уфологи і письменники-фантасти, космос - сфера колосальних відстаней, а шляхи в ньому становлять тисячоліття. Фактор особистості у зіставленні з цими шляхами колосально малий. Воля однієї людини перед цими відстанями не означає нічого. І з гіркотою, можливо, доводиться визнати: космос - не для людини. Але це не заважає нам шукати шляхи порозуміння відбувається у Всесвіті, використовуючи відкриття, зроблені на Землі. Такі, наприклад, як ефект Комптона.
Мова світла і математики
Астрофізика пояснює світ тільки через світло і математику, інших інструментів роботи під рукою у вчених цієї спеціальності майже немає. У більшості випадків астрофізик не в змозі взяти зразок або бути безпосереднім очевидцем процесу. І тільки по невідповідностей теоретичного розрахунку вчений встановлює істину. Ну, відносну істину, на відповідний момент розвитку науки. Ще нестиковки? Значить, є робота колезі-досліднику або учневі даного вченого.
Суть явища
Ефект Комптона відбувається тоді, коли фотон, що володіє великою енергією, стикається з атомом (частіше - з молекулою, тому що більшість речовин на земній поверхні все ж молекулярні). Отже, фотон стикається з атомом. При цьому «постраждала» сторона розлучається з електронами зовнішніх оболонок. Тільки цим справа не обмежується - розсіяний в результаті зіткнення хвиля радіації змінює частоту, і класична теорія хвиль не може зрозуміти це явище, Комптон-ефект.
Історична довідка
Відбуваються події доводять погляди Ейнштейна на фотон як на частку. Відкриття ефекту відбулося дуже давно, і за нього Комптон отримав Нобелівську премію (а саме в 1927 році). Відкриття ефекту внесло внесок у розуміння природи світла, адже навіть сам термін «фотон» був створений в 1926 році. А тому колеги високо оцінили результат Комптона.
Усюди константи
Формула Комптона включає в себе тригонометричні функції, тому що єдине значення, яке є змінною величиною в даній формулі - це кут падіння фотона. Відповідно, всі рівняння можна звести до однієї константі 2, 42, яка множиться на 10 в мінус дванадцятою. Одиниця виміру - метри, тобто це абстрактне вираження довжини зсуву. Насправді вона створена просто для зручності.
Зрозуміти монстрів
У астрофізиці використовується не ефект Комптона, а ефект, зворотний йому. За допомогою знання про це фізичне явище стало можливим вивчення так званих чорних дір. Зворотний Комптон-ефект полягає в тому, що електрони, що рухаються зі світловою швидкістю в короні чорної діри, стикаються з фотонами низьких енергій і змінюють їх частоту. Так вчені можуть встановити характеристики чорної діри, приблизно оцінити кількісно відбуваються в парі зливаються чорних дір процеси.
Чорні діри - не єдиний «пацієнт», чиї особливості може досліджувати астрофізик, застосовуючи ефект Комптона. Ще по цьому явищу судять про скупчення галактик, оскільки частинки, що проходять повз джерел фотонів, міняють частоту. Також впливу описуваного ефекту піддається фонове випромінювання - стародавній голос Всесвіту. Можливо, ви зможете зрозуміти цей світ кращим, якщо захопитеся астрофізикою?
Гамма-випромінювання. Що ми знаємо про це явище? Мало хто з нас знає про таке явище, як гамма-випромінювання, так як не всі ми володіємо спеціальними знаннями в галузі фізики.Отже, гамма-випромінювання являє собою одну з численних різновидів електромагнітного випромінювання. Довжина хвилі в даному…
Квантові точки Для того щоб отримати загальне уявлення про властивості матеріальних предметів і законах, відповідно до яких «живе» звичний кожному макросвіт, зовсім не обов'язково закінчувати вищий навчальний заклад, адже щодня кожен стикається з їх проявами. Хоча…
Енергія фотона Людині властиво намагатися пояснювати закони, відповідно до яких живе навколишній світ. На зорі Свідомості всі спостережувані природні явища приписувалися цілого сонму різних богів: дощ, грім, блискавка, вітер - всі вони зобов'язані своїм…
Ефект Казимира Близько 50 років тому Генріх Казимир виявив, що у вакуумі між двома поверхнями існує певна сила тяжіння. Ця сила може створити справжню революцію в науці.Якщо взяти два дзеркала і встановити їх в порожньому просторі, між ними починається тяжіння,…
Яка маса фотона? Люди давно звикли до того, що однією з характеристик будь-якої матерії є маса. Вона властива не тільки таким великим об'єктам, як планети і зірки, але і їх аналогами з невидимого мікросвіту - протонів і електронів. Сер Ісаак Ньютон свого часу…
Білі діри. Чи є вони? У Всесвіті багато різноманітних цікавих об'єктів. Це численні планети, зірки, комети, астероїди, сузір'я, галактики і, звичайно ж, чорні діри. Але мало хто знає, що в космосі можуть бути і білі діри - повна тимчасова протилежність чорним. Вчені…
Як відбувалася еволюція Всесвіту Є два погляди на те, як виник матеріальний світ. Релігії приписують Богу керівну роль в світоустрій. Зокрема, Біблія говорить про кілька днів, за які Бог створив спочатку світло, потім воду, потім твердь, слідом живі істоти - аж до людини. Зараз…
Чорна діра і подорож у часі Ще в 1795 році П'єр-Симон Лаплас передбачив існування зірок з такою величезною щільністю і масою, що виходить від них гравітація не дозволяє проходять повз сонячним променям досягти земної поверхні. Однак сам астрономічний термін «чорна діра»…
Спеціальна теорія відносності. Основи Початок свого розвитку спеціальна теорія відносності отримала ще на початку 20 століття, а саме в 1905 році. Її основи були розглянуті в роботі Ейнштейна Альберта «До електродинаміки рухомих тіл». За допомогою цього основоположного праці вчений…
Теорія відносності і чорні діри в космосі Чорні діри в космосі є одним з найдивовижніших явищ Всесвіту, відомих сучасній науці. Їх існування було передбачене ще Альбертом Ейнштейном в першій чверті XX століття.Теорія відносності, зв'язок простору і часуЩе наприкінці XIX століття фізика…
Частота звуку, світла і ефект Доплера Частота звуку володіє характеристиками, властивими і для ряду інших явищ, що поширюються за допомогою хвилі. Це справедливо, наприклад, для світла або ж рентгенівського випромінювання. Частота звуку - це якась фізична величина, яка характеризується…
Що вивчають астрофізики? Сучасна астрофізика Астрономія - це наука, яка вивчає небесні тіла, їх рух, будову, а також системи, утворені ними. Це найдавніша область знання: витоки астрономії губляться в глибині століть. Можна сказати, що вона еволюціонувала разом з людством. І сьогодні…
Пристрій Всесвіту - простою мовою. «Коротка історія часу». Стівен Хокінг Обивателю наша планета Земля найчастіше здається спокійною і споглядальної. Інколи навіть складається враження стабільності, нерухомості. Набагато глибше дивиться на явища і об'єкти британський вчений Стівен Хокінг. «Історія часу» - два його…