Формула Клейна — Нисины
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/74/Klein-Nishina_distribution-ru.svg/220px-Klein-Nishina_distribution-ru.svg.png)
Рентгеновские лучи (60 кэВ), испускаемые при переходе в электронных оболочках L в K в вольфрамовых мишенях в рентгеновских аппаратах будут более рассеиваться вперед через тело пациента, хотя рассеяние назад также будет происходить.
Фотоны возникающие в результате аннигиляции позитронов (511 кэВ) менее вероятно рассеиваются назад.
Фотоны возникающие при распаде калия-40 (1,460 МэВ), рассеиваются в основном вперед и с малой вероятностью назад.
Гамма-всплески галактических гамма-источников (10 МэВ) рассеиваются почти исключительно вперед.
Фо́рмула Кле́йна — Ниси́ны — формула, описывающая древовидную часть полного сечения комптоновского рассеяния света на электроне. Установлена Оскаром Клейном и Ёсио Нисиной в 1928 году.
Рассеяние электромагнитных волн на заряженных частицах, при котором падающая и рассеянная волна имеют разные частоты, называется комптоновским рассеянием. Дифференциальное и полное сечение такого рассеяния рассчитывается в квантовой электродинамике. Оно наблюдается при рассеянии рентгеновских лучей на электронных оболочках атомов и рассеянии гамма-лучей на электронах и атомных ядрах.
Изменение длины волны при комптоновском рассеянии определяется формулой:
- м,
- где — комптоновская длина волны электрона,
- — угол между направлением падающей и рассеянной волнами,
- — постоянная Планка,
- — масса электрона,
- — скорость света.
Частота излучения после рассеяния определяется формулой Комптона:
- ,
- где
- — частота падающей волны.
Полное сечение комптоновского рассеяния на свободном электроне[1]:
Формула подтверждается экспериментально обнаруженным отклонением рассеяния фотонов на электронах при высоких энергиях от низкоэнергетичного томсоновского рассеяния, описываемого в рамках классической электродинамики (см. рисунок). Если энергия падающего фотона значительно меньше массы электрона , то есть или где — комптоновская длина волны электрона, то и формула Клейна — Нисины сводится к классической формуле Томсона (в частности, отношение частот падающей и рассеянной волн при этом теряет угловую зависимость и стремится к единице).
При высоких энергиях, когда , формула для полного сечения приобретает вид:
- .
Интенсивность рассеянного излучения на расстоянии от центра рассеяния связана с интенсивностью падающей волны и отношением частот соотношением
Примечания[править | править код]
- ↑ Источник . Дата обращения: 18 мая 2016. Архивировано 31 мая 2016 года.
Литература[править | править код]
- Кузьмичев В. Е. Законы и формулы физики. — Киев: Наук. думка, 1989. — 864 с.
Это заготовка статьи о ядерной физике. Помогите Википедии, дополнив её. |