Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Тригг Дж. -> "Физика 20 века: ключевые эксперименты" -> 75

Физика 20 века: ключевые эксперименты - Тригг Дж.

Тригг Дж. Физика 20 века: ключевые эксперименты — М.: Мир, 1978. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): fizika20vekakluchevieeksperimenti1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 129 >> Следующая

к много-
220
кратному рассеянию и изменению поляризации с продольной на поперечную. В
этом случае, наоборот, существенная асимметрия наблюдается между случаями
расположения источника при углах 90 и 270°...
Именно такую асимметрию и наблюдали Кокс и др.1 Их установка, особенно
счетчик, не слишком заслуживала доверия, а теория, связывающая асимметрию
рассеяния с поляризацией, тогда не была еще создана. Тем не менее
исследователи были убеждены в том, что эффект действительно имеет место,
и они предположили, что "причину асимметрии следует искать, в некоторой
асимметрии самого электрона". Их работа была продолжена Карлом Т. Чейзом,
студентом Кокса, который в некоторых отношениях улучшил установку и
получил хотя и меньшее значение асимметрии, но качественно подтвердил
результат предыдущего эксперимента. Тем временем была разработана и
теория поляризации при двойном рассеянии. Однако эксперимент по-прежнему
имел слишком много уязвимых мест, и потому его вы-воды не были приняты
всерьез.
Особенно интересно отметить, что еще до опубликования своей статьи
Гродзенс понял, что асимметрия, о которой сообщали Кокс и др , имела
неправильный знак. Это заинтересовало Гродзенса настолько, что он вместе
со своим студентом Сиднеем Альтманом построил точно такого же установку
(лишь заменив радий на стронций 90Sr). Проведя серию опытов с различными
мишенями, они обнаружите асимметрию, которая, как они и ожидали, имела
знак, противоположный тому, о котором сообщали Кокс и др. По мнению
Гродзенса (против которого Кокс возражал), "роковая ошибка вкралась за
время между моментом получения данных и написанием статьи".
Разумеется, данный вопрос представляет чисто ака-< демический интерес,
так как эти ранние результаты на были приняты. Однако в 1957 г. сомнениям
не осталось места.
1 Вторая мишень в этих опытах также была толстой, а не тон< |ОЙ, однако
измеримый эффект все же должен был присутствовать.
Глава 11
ИСПУСКАНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ Y-ИЗЛУЧЕНИЯ БЕЗ ОТДАЧИ
Выдающееся значение большинства экспериментов связано с тем влиянием,
которое они оказывают непосредственно в своей области, так как приводят к
более глубокому пониманию явлений или открывают новые пути исследования.
Однако некоторые эксперименты оказывают решительное воздействие на
развитие других отраслей знаний и таким образом становятся знаменательной
вехой в истории науки. В этой главе описан один из таких экспериментов;
эффект, открытый в ходе исследований по ядерной физике, приобрел
фундамента тьное значение не только в ядерной физике (где он оказывает
скорее лишь косвенное влияние), по и в других областях физики, в
частности гравитации и физике твердого тела. Ученый, открывший этот
эффект, Рудольф Мёссбауэр из Мюнхенского технического института (начавший
свои работы в Институте медицинских исследований имени Макса Планка в
Гейдельберге), быт удостоен Нобелевской премии по физике в 1961 г.
Мёссбауэр интересовался взаимодействием атомного ядра с электромагнитным
излучением: он полагал, что таким путем можно выявить динамику нуклонов,
по аналогии с тем, как полстолетия назад путем изучения электромагнитных
свойств атомов удалось создать теорию атома. При исследовании атомов
полезным инструментом оказалась резонансная флуоресценция, возникающая
вследствие того, что, поглощая свет одной из своих собственных частот,
атом возбуждается, а затем вновь переизлучает его. Для изучения ядра это
явление не могло быть использовано непосредственно из-за эффекта отдачи.
Мёссбауэр описывал это следующим образом:
"Ядерная резонансная флуоресценция, обусловленная у-излучением, в обычных
условиях наблюдается с
222
большим трудом, поскольку у-кванты при излучении и поглощении из-за
передачи ими импульса излучающему или поглощающему ядру теряют много
энергии. Изменение энергии вследствие отдачи импульса у-квантом приводит
к тому, что линии излучения и поглощения существенно смещены друг
относительно друга и тем самым нарушено условие резонанса".
Чтобы найти величину энергии отдачи, рассмотрим испускание фотона с
энергией Еу = hv системой массой М, которая первоначально покоилась.
Обозначим энергию перехода, т. е. разность энергий между начальным и
конечным состояниями покоящейся системы, через Ео. При акте эмиссии эта
энергия распределяется между фотоном и системой, испытывающей отдачу.
Нетрудно найти связь между ?\, и Е0. Фотон обладает импульсом ?v/c;
соответственно система приобретает равный по величине и противоположный
по направлению импульс отдачи и, следовательно, кинетическую энергию
(Ev/cfl2M = Ell2Mc\ что в сумме с величиной Ev должно быть равно энергии
перехода:
Ev+^r = E0. (11.1)
Величина Мс2 есть не что иное, как энергия покоя системы, испускающей
фотон, как для ядра, так и для атома равная по порядку величины
миллиардам электрон-вольт. С другой стороны, энергия перехода Е0, а также
энергия фотона Ev не могут превышать нескольких миллионов электрон-вольт
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed