Другой фотоэффект

[BalyunovVV]

Говорят что фотон может поглотиться только целиком. При этом происходит смена состояния электрона в атоме. А если электрон будет свободный, в вакууме, пусть движется по прямой линии. Чтобы отклонить его от прямолинейного направления необходимо совсем небольшое эл.магн поле.
Как поведет себя электронный луч если на него посветить мощным потоком фотонов? Будут ли наблюдаться дискретные углы отклонения как это предсказывается квантовой теорией? Будет ли при этом поглощаться или рассеиваться свет?
Да и вообще кто нибудь подобный эксперимент производил?

[DimaM]

BalyunovVV в сообщении #788114 писал(а):

Как поведет себя электронный луч если на него посветить мощным потоком фотонов? Будут ли наблюдаться дискретные углы отклонения как это предсказывается квантовой теорией? Будет ли при этом поглощаться или рассеиваться свет?
Да и вообще кто нибудь подобный эксперимент производил?

Квантовой теорией дискретные углы отклонения не предсказываются.
Свет будет рассеиваться с изменением длины волны (увеличением).
Это называется эффектом Комптона, соответственно, Комптон проводил эксперименты.

Да, фотоэффект тут не при чем.

[BalyunovVV]

DimaM в сообщении #788122 писал(а):

BalyunovVV в сообщении #788114 писал(а):

Как поведет себя электронный луч если на него посветить мощным потоком фотонов? Будут ли наблюдаться дискретные углы отклонения как это предсказывается квантовой теорией? Будет ли при этом поглощаться или рассеиваться свет?
Да и вообще кто нибудь подобный эксперимент производил?

Квантовой теорией дискретные углы отклонения не предсказываются.
Свет будет рассеиваться с изменением длины волны (увеличением).
Это называется эффектом Комптона, соответственно, Комптон проводил эксперименты.

Да, фотоэффект тут не при чем.

Помнится Комптон облучал металлическую фольгу, электроны в которой можно признать свободными с некоторой натяжкой. Я же говорю о взаимодействии с электронным лучем т.е. истинно свободными электронами.

[DimaM]

BalyunovVV в сообщении #788123 писал(а):

Помнится Комптон облучал металлическую фольгу, электроны в которой можно признать свободными с некоторой натяжкой.

Для рентгена все равно.

BalyunovVV в сообщении #788123 писал(а):

Я же говорю о взаимодействии с электронным лучем т.е. истинно свободными электронами.

Вот эффект Комптона в чистом виде и будет. Интересно светить навстречу энергичному пучку электронов (с гэвной энергией) - некоторые фотоны рассеиваются обратно, получив заметную долю энергии электрона. Так работают фотонные фабрики.

[samodelkin_5]

BalyunovVV в сообщении #788114 писал(а):

Как поведет себя электронный луч если на него посветить мощным потоком фотонов?

DimaM в сообщении #788122 писал(а):

Свет будет рассеиваться с изменением длины волны (увеличением).
Это называется эффектом Комптона, соответственно, Комптон проводил эксперименты.

К этому можно добавить, что для этого нужны фотоны с определённой длиной волны, а именно рентгеновского или гамма диапазона.

[Munin]

samodelkin_5 в сообщении #790501 писал(а):

К этому можно добавить, что для этого нужны фотоны с определённой длиной волны, а именно рентгеновского или гамма диапазона.

Нет, это как раз неверно. Эффект будет заметен только для жёстких фотонов, а присутствовать будет для всех.

[samodelkin_5]

Munin в сообщении #790524 писал(а):

Эффект будет заметен только для жёстких фотонов, а присутствовать будет для всех.

Но ведь эффект Комптона проявляется именно при облучении свободных электронов гамма-квантами, что же тут не так?

[DimaM]

samodelkin_5 в сообщении #790633 писал(а):

Но ведь эффект Комптона проявляется именно при облучении свободных электронов гамма-квантами, что же тут не так?

Причем независимо от энергии фотонов. Только вот относительное изменение длины волны для видимого света получается больно маленьким, трудно заметить.

[Munin]

samodelkin_5 в сообщении #790633 писал(а):

Но ведь эффект Комптона проявляется именно при облучении свободных электронов гамма-квантами, что же тут не так?

Экспериментально эффект Комптона был обнаружен при облучении атомных электронов гамма-квантами. Тут дело в том, что электрон в атоме вообще-то не свободен, а связан, и чем больше энергия фотона, тем меньше электрон на эту связанность внимание обращает, и тем чаще ведёт себя как свободный. Если энергия фотона будет ниже энергии ионизации (это много меньше энергии гамма-квантов), то комптоновского рассеяния вообще не произойдёт.

Со свободными электронами эффект Комптона происходит всегда, при любых энергиях фотонов. Но вот экспериментально наблюдать его гораздо сложнее: надо приготовить электроны в состоянии с очень точно заданной и очень небольшой скоростью. И при этом - достаточно много электронов, чтобы события столкновения происходили с заметной частотой. Легко видеть, что эти требования не очень-то совместимы. Реализовано ли это в каком-нибудь эксперименте - не знаю, гуглить надо.

[svarog]

Есть мнение, что комптоновское столкновение фотонов и электронов – это лишь иная форма доплеровского эффекта.Насколько справедлива такая точка зрения?

[Munin]

Стоит познакомиться с определениями того и другого, и понять, что нинасколько. (Связь между ними есть, конечно же: можно перейти в систему центра инерции, и там комптоновское смещение частоты занулится. А переход будет описываться эффектом Доплера - и для фотона, и для электрона.)

[DimaM]

Остается еще добавить, что свободный электрон не может поглотить фотон (или излучить).

[svarog]

DimaM в сообщении #945764 писал(а):

свободный электрон не может поглотить фотон (или излучить).

Так может излучает не єлектрон, а атом в целом?

[DimaM]

svarog в сообщении #945774 писал(а):

Так может излучает не єлектрон, а атом в целом?

Атом, разумеется, излучает. Но в начальном сообщении речь шла про свободные электроны.

[tola]

DimaM в сообщении #945764 писал(а):

Остается еще добавить, что свободный электрон не может поглотить фотон (или излучить).

А как же тормозное излучение? Или что то я не в теме?