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Der Compton-Effekt in der Astrophysik

Egal wie sehr wir uns bemühen, Ufologen zu beruhigen undScience-Fiction-Autoren, der Raum ist eine Sphäre enormer Entfernungen, und die Wege in ihm sind Jahrtausende. Der Persönlichkeitsfaktor ist im Vergleich zu diesen Pfaden enorm klein. Der Wille einer Person vor diesen Entfernungen hat nichts zu bedeuten. Und mit Bitterkeit müssen Sie vielleicht zugeben: Raum ist nichts für Menschen. Dies hindert uns jedoch nicht daran, anhand der auf der Erde gemachten Entdeckungen nach Wegen zu suchen, um zu verstehen, was im Universum geschieht. So zum Beispiel der Compton-Effekt.

Die Sprache des Lichts und der Mathematik

Compton-Effekt

Astrophysik erklärt die Welt nur durch Licht undIn der Mathematik haben Wissenschaftler fast keine anderen Arbeitsmittel zur Hand. In den meisten Fällen ist ein Astrophysiker nicht in der Lage, eine Probe zu entnehmen oder ein direkter Zeuge des Prozesses zu sein. Und nur durch Inkonsistenzen der theoretischen Berechnung kann der Wissenschaftler die Wahrheit feststellen. Nun, relative Wahrheit, zum richtigen Zeitpunkt in der Entwicklung der Wissenschaft. Immer noch Unstimmigkeiten? Es gibt also Arbeit für einen Kollegen oder Studenten dieses Wissenschaftlers.

Das Wesen des Phänomens

Der Compton-Effekt tritt auf, wenn ein Photon,Besitzt es eine hohe Energie, kollidiert es mit einem Atom (häufiger - mit einem Molekül, weil die meisten Substanzen auf der Erdoberfläche immer noch molekular sind). Ein Photon kollidiert also mit einem Atom. In diesem Fall trennte sich die „verletzte“ Seite von den Elektronen der Außenschalen. Dies ist nicht nur darauf beschränkt - die durch die Kollision gestreute Strahlungswelle ändert die Frequenz, und die klassische Wellentheorie kann dieses Phänomen, den Compton-Effekt, nicht verstehen.

Compton-Effekt

Historischer Hintergrund

Ereignisse bestätigen Einsteins Ansichtenauf einem Photon als Teilchen. Die Entdeckung des Effekts erfolgte vor sehr langer Zeit, und Compton erhielt dafür den Nobelpreis (nämlich 1927). Die Entdeckung des Effekts trug zum Verständnis der Natur des Lichts bei, denn schon der Begriff "Photon" entstand 1926. Daher lobten Kollegen das Ergebnis von Compton.

Konstanten überall

Compton Formel enthälttrigonometrische Funktionen, da der einzige Wert, der in dieser Formel eine Variable ist, der Einfallswinkel des Photons ist. Dementsprechend kann die gesamte Gleichung auf eine Konstante 2, 42 reduziert werden, die mit 10 bis minus dem Zwölften multipliziert wird. Die Maßeinheit ist Meter, das heißt, dies ist ein abstrakter Ausdruck für die Länge der Schicht. Tatsächlich wurde es nur aus praktischen Gründen erstellt.

Verstehe Monster

Compton-Formel

In der Astrophysik wird der Compton-Effekt aber nicht genutztentgegengesetzte Wirkung. Mit Hilfe der Kenntnis dieses physikalischen Phänomens wurde es möglich, die sogenannten Schwarzen Löcher zu untersuchen. Der inverse Compton-Effekt besteht darin, dass Elektronen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit in der Korona eines Schwarzen Lochs bewegen, mit energiearmen Photonen kollidieren und ihre Frequenz ändern. So können Wissenschaftler die Eigenschaften eines Schwarzen Lochs bestimmen und die Prozesse, die in einem Paar sich verschmelzender Schwarzer Löcher ablaufen, näherungsweise quantifizieren.

Schwarze Löcher sind nicht die einzigen "Patienten", derenAstrophysiker können die Merkmale mithilfe des Compton-Effekts untersuchen. An diesem Phänomen wird auch der Galaxienhaufen gemessen, da Partikel, die an Photonenquellen vorbeiziehen, ihre Frequenz ändern. Auch die Hintergrundstrahlung, die uralte Stimme des Universums, ist dem beschriebenen Effekt ausgesetzt. Vielleicht können Sie diese Welt besser verstehen, wenn Sie Astrophysik mögen?