Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Çekirdek fizigi I ders 21 Basit elastik saçılma Ders 3.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Çekirdek fizigi I ders 21 Basit elastik saçılma Ders 3."— Sunum transkripti:

1 Çekirdek fizigi I ders 21 Basit elastik saçılma Ders 3

2 Çekirdek fizigi I ders 22 Tesir kesitinin tanımı (  ): Bie reaksiyon olma olasığı;  (cm 2 ) sapma merkezlerinin yoğunluğu. Taneciklerin akımı j (s -1 cm -2 )  (cm 2 ) reaksiyon tesir kesiti Bir saniyesdeki (s) Sapmaların sayısı (reaksiyon sayısı) N=  A j dır. Toplam sapma merkezlerin sayısı Z=  A dır. Bu durumda : Bir reaksiyonun olma alasalığı W=  dır. Ve L: Avogadro sayısı,  : yoğunluk, d: sapmayı yapan maddenin kalınlığı yardımı ile Sapma merkezlerinin alan yoğunluğu yardımı ile hesaplanır:  d L / M

3 Kuantum mekanikte ise  =N/(j  A) = saniyedeki reaksiyon sayısı /(j  A) =saniyedeki sapma merkezi başına düşen reaksiyon sayısı / j dır. Yani  reaksiyonun tipini, enerjisini ve çarpışma partnerlerini karakterize eder. Diferansiyel tesirkesiti. (d  /d  ). Yani bir  açısı aralığında sapmaya uğrayan taneciklerin sayısı demektir. Çekirdek fizigi I ders 23

4 4 Rutherford saçılması: Tanecik akımı bir hedefle çarpıştıralım. Gelen ışının  açına paralel r uzaklıkta bir detektör bulunsun. Detektörün A alanı olsun. Detektöre gelen d  =A/r 2 dir. Tesir kesiti  j(akım): dt zaman aralığında A alanına gelen akım.  A sapma merkezleri  için. Sapma merkezleri tarafında olşturulan alan  A  dır. Reaksiyon sayısı/dt = .jA

5 Çekirdek fizigi I ders 25 W=  : gelen bir taneciğin bir reaksiyona girme olsallığı W yerin kuantum mekanikte kullanılan  kullanacağız.  = (dt aralığındaki reaksiyon sayısı / j*  A)  A:saçılma merkezleri Biraz daha özeleştirmek lazım:  = [( reaksiyon sayısı saçılma merkezine bağlı/s) /j(gelen tanecik akımı) ] Birim: s -1 /(s -1 cm -2 )=cm 2

6 Çekirdek fizigi I ders 26 Diferansiyel tesir kesiti: d  aralığın gelen tanecik (d  /d  )  =[(dt zamanda d  aralığına gelen tanecik sayısı/s) /j mermi akımı] Birim cm cm 2 = 1 Barn = 1b, 1 mb = cm 2 (d  /d  ) birimi ise mb/sr (milibarn/steradian) Toplam tesir kesiti  T bir küre üzerinde integre edilirse elde edilir.

7 Çekirdek fizigi I ders 27 Mermi Hedef Detektör Rutherford deney düzeni Deney düzenini den hareketle Rutherford tesir kesitinin elde edilmesi.

8 Klasik mekaniksel olarak, Sommerfeld parametresi  =a/ ; a: parametresi merkezi çarpışmada hedef ve merminin en yakın oldukları aralık. =h/p Broglie dalgaboyu. Klasik olarak  >>1 dir.  <1 için dalga denklemi gerekli(KM)  = [Z 1 Z 2 e 2 /hV  ]=[Z 1 Z 2.  ]/(V  /c) Z 1, mermi Z 2 hedef çekirdek.  1/137 Çekirdek fizigi I ders 28

9 9 Klasik çarpışmada çarpışma parametresi (b) ile  arasında bir bağıntım var.  (b,E) bağlı. b ve b+db aralığında gelen tanecik akımı j*2  bdb dır. Buda dR=2  sin  d  aralığında saçılan taneciğe eşittir. Yani Mutlak değer çünkü sonuç negatif olamaz.  (b,E) biliniyorsa tesir kesiti bulunur.

10 Çekirdek fizigi I ders 210 Rutherford deneyini anlamak için Coulomb saçılmasını incelemek gerekli. Rutherfort saçılması açıklanması: Coulomb alanı etkisi ile Z 2 çekirdek ile Z 1 tanecik arasında F=-(Z 1 Z 2 e 2 /r 2 ) ve Potansiyel V(r)=Z 1 Z 2 e 2 /r=C/r C>0 ise itici potansiyel.

11 Çekirdek fizigi I ders 211

12 Çekirdek fizigi I ders 212 Klasik mekanikte: E enerji ve m tanecik kütlesi ise: l =bp=b(2mE) 1/2 l:açısal momentum, b:çarpışma parametresi b=(C/2E)*cot(1/2)  E,b ve  bağıntısı  = 2 cos(1/2)  sin(1/2)  ve Bağıntısı yardımı ile

13 Çekirdek fizigi I ders 213 Ve C yi yerine koyarsak Rutherford’un bilinen sapma formülü elde edilir. E=1/2m r v 2 :kinetik enerji m r =m 1 m 2 /(m 1 +m 2 ) Merkezi kuvvet ~ 1/r 2 orantılı. Buradan 2  +  =  cos  =sin  /2=a/c Ctg(  /2)=tan  =b/a Buradan b=a cotg(  /2)

14 Çekirdek fizigi I ders 214 Rutherford deneyine örnek: 16 O nin 197 Au hedefle çarpıştırılması sonucu 16 O elastik saçılması.

15 Çekirdek fizigi I ders 215 Tesir kesiti  nın Tesir kesiti kinetik enerjinin bir fonksiyonu

16 Çekirdek fizigi I ders 216 Elektronun çekirdekten sapması.

17 Çekirdek fizigi I ders 217 Bu formülün başka bir kulanım alanı: R çapına sahip bir hedefin sert bir küre olarak kabul edersek: Saçılmanın isotrop olduğu yani (d  /d  )  ya bağlı değil. Toplam tesir kesiti

18 Çekirdek fizigi I ders 218 Bu metotla hedef ve mermi çekirdeğin çapı belirlenir. Yapılan deneylerde yukarıdaki bağıntıyı veriyor.

19 Çekirdek fizigi I ders 219

20 Çekirdek fizigi I ders 220


"Çekirdek fizigi I ders 21 Basit elastik saçılma Ders 3." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları