Квант света с частотой рассеивается на равномерно движущемся свободном электроне. Вектор импульса электрона составляет угол с направлением движения кванта. Найти зависимость частоты рассеянного фотона от направления его движения. Рассмотреть, в частности,

Добавлена: 07.05.2026
Обновлена: 07.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Физика элементарных частиц
#Квантовая механика

Квант света с частотой рассеивается на равномерно движущемся свободном электроне. Вектор импульса электрона составляет угол с направлением движения кванта. Найти зависимость частоты рассеянного фотона от направления его движения. Рассмотреть, в частности,

Условие:

Квант света с частотой $\omega_{0}$ рассеивается на равномерно движущемся свободном электроне. Вектор импульса электрона $\mathbf{p}_{0}$ составляет угол $\vartheta_{0}$ с направлением движения кванта. Найти зависимость частоты $\omega$ рассеянного фотона от направления его движения. Рассмотреть, в частности, случай, когда электрон до столкновения покоился (эффект Комптона).

Решение:

Найдем зависимость частоты рассеянного фотона от направления его движения, рассматривая процесс столкновения фотона с частицей (электроном), которая до столкновения имеет энергию E₀ и импульс p₀, при этом угол между p₀ и направлением первоначального фотона равен θ₀. Обозначим:

• ω₀ – частота начального (входящего) фотона,
• ω – частота фотона после столкновения,
• n₀ – единичный вектор направления начального фотона (мы примем его за ось x),
• n – единичный вектор направления рассеянного фотона, который можно задавать углами (θ, φ) в выбранной системе коо...