The original of the flash animation below has been created by David
M. Harrison.
Translated and used by permission, courtesy of Prof. Harrison, copyright owner.
Ez az animáció – minden egyszerűsége ellenére – nagyon is gondolatébresztő.
Két alapesetet mutat a rugalmas szóródás tanulmányozására. A bombázó részecskék
mindkét esetben egyenletes sűrűségggel jönnek egyazon irányból, tehát egymással
párhuzamosan mozognak. Ezt az animáció azzal fejezi ki, hogy a golyókat kilövő
függőleges ágyúcső egyenletes lépésközökkel mozdul el (a szimmetriaközépponttól
kezdve) minden kilövés után. Két 2D-s céltárgyat lehet választani: egy kör
alakút és egy négyzetest. A szóródás úgy megy, ahogy a fény tükröződéséről
tanultuk: az α beesési szög egyenlő a visszaverődési szöggel (ne
feledjük: a szögeket a felületre állított merőlegeshez képest kell mérni a
becsapódási pontban). Az irányeltérülést jellemző θ szórásszöget,
amelyről az animációban szó van, így számíthatjuk ki α-ból: θ
= 180° – 2α. A kis eltérülésnek θ ≥
0° körüli, a maximálisnak (teljes visszaszóródás) θ = 180°
szórási szög felel meg.
Próbáljuk előre kitalálni a szóródás szögeloszlását, mondjuk a kör alakú céltárgy esetében, mely lehet egy elektron primitív modellképe a Compton-szóródásban (ahol az ágyúgolyó a foton) vagy egy atommagé, melyet pl. nagyenergiájú neutronokkal bombázunk. Vajon a részecskék mind ugyanarra fognak szóródni, vagy pedig az irányeloszlás folytonos lesz? Ha folytonos, akkor egyenletes is? (Vagyis minden irányba ugyanannyi golyó szóródik?) Lehet, hogy valamerre gyakrabban szóródnak a golyók/részecskék?
Aztán nyomjuk meg a Rajt gombot, és ellenőrizzük az intuíciónkat.
Vajon, ha a mag kocka alakú lenne (Mért, nem az?! :-), talán másképp szórna? Kipróbálhatjuk ezt is.
Ebből a két egyszerű animációból érzékelhetjük, mért játszanak olyan fontos szerepet a szóráskísérletek a mikrovilág megismerésében.
Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka