कॉम्पटन किनारा: Difference between revisions

Latest revision as of 10:05, 12 June 2023

स्पेक्ट्रमप्रकाशमिति में, कॉम्पटन किनारा स्पेक्ट्रमलेखी की एक विशेषता है जो कॉम्पटन अवकीर्णन से स्किन्टिलेटर (प्रस्फुरक) या संसूचक में उत्पन्न होती है। जब गामा-किरण सिंटिलेटर से बिखर जाती है लेकिन बच जाती है, तो संसूचक द्वारा इसकी ऊर्जा का केवल कुछ अंश ही पंजीक्रत किया जाता है। संसूचक में जमा ऊर्जा की मात्रा फोटॉन के प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करती है, जिससे प्रत्येक अलग-अलग बिखरने वाले कोण के अनुरूप ऊर्जा की एक विस्तृत श्रेणी बन जाती है। उच्चतम ऊर्जा जो जमा की जा सकती है, पूर्ण पश्‍च प्रकीर्णन के अनुरूप, कॉम्पटन किनारा कहलाती है। गणितीय शब्दों में, कॉम्पटन किनारा, कॉम्पटन क्षेत्र के उच्च-ऊर्जा पक्ष का विभक्ति बिंदु है।^[1]

पृष्ठभूमि

एक रेडियोधर्मी एम-बी-स्रोत की गामा- विस्तृत श्रेणी। कॉम्पटन किनारा के बाद फोटोपीक आपतित गामा किरणों का पता लगाने के अनुरूप है। कॉम्पटन किनारा और फोटोपीक के बीच के क्षेत्र में काफी कम संख्या इस तथ्य को दर्शाती है कि इस ऊर्जा की कोई गामा किरणें संसूचक द्वारा अवशोषित नहीं की जा सकती हैं।

कॉम्पटन अवकीर्णन की प्रक्रिया में, एक आपतित फोटॉन पदार्थ में एक अतिसूक्ष्म परमाणु के साथ टकराता है। ऊर्जा के आदान-प्रदान की कोण के साथ बदलती है, और सूत्र : ${\frac {1}{E^{\prime }}}-{\frac {1}{E}}={\frac {1}{m_{\text{e}}c^{2}}}\left(1-\cos \theta \right)$

या

E^{\prime }={\frac {E}{1+{\frac {E}{m_{\text{e}}c^{2}}}(1-\cos \theta )}}

^[2]

द्वारा दी जाती है।

E आपतित फोटॉन की ऊर्जा है।
E' बाहर जाने वाले फोटॉन की ऊर्जा है, जो पदार्थ से बाहर निकल जाता है।
$m_{\text{e}}$ अतिसूक्ष्म परमाणु का द्रव्यमान है।
c प्रकाश की गति है।
$\theta$ फोटॉन के लिए विक्षेपण का कोण है।

सामग्री को हस्तांतरित ऊर्जा की मात्रा विक्षेपण के कोण के साथ बदलती रहती है। जैसा $\theta$ शून्य के करीब पहुंचने पर कोई भी ऊर्जा स्थानांतरित नहीं होती है। ऊर्जा की अधिकतम मात्रा तब स्थानांतरित होती है जब $\theta$ 180 डिग्री तक पहुंचता है।

E_{T}=E-E^{\prime }

^[1]

E_{\text{Compton}}=E_{T}({\text{max}})=E\left(1-{\frac {1}{1+{\frac {2E}{m_{\text{e}}c^{2}}}}}\right)

इस प्रक्रिया के माध्यम से फोटॉन के लिए और अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करना असंभव है; इस प्रकार, इस ऊर्जा में एक तेज कटऑफ है, जिसके कारण कॉम्पटन किनारा नाम दिया गया है। यदि एक समस्थानिक में कई फोटोपीक होते हैं, तो प्रत्येक विभक्ति बिंदु का अपना कॉम्पटन किनारा होगा।^[1]

शून्य ऊर्जा हस्तांतरण और कॉम्पटन किनारे के बीच के क्षेत्र को कॉम्पटन सातत्य के रूप में जाना जाता है।

संदर्भ

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 Prekeges, Jennifer (2010). परमाणु चिकित्सा उपकरण. Sudbury, Massachusetts: Jones and Bartlett Publishers. p. 42. ISBN 9781449611125.
↑ Knoll, Glenn F. Radiation Detection and Measurement 2000. John Wiley & Sons, Inc.

यह भी देखें

गामा स्पेक्ट्रोस्कोपी
अतिसूक्ष्म परमाणु िक प्रतिसंयोग # कॉम्पटन दमन

श्रेणी:स्पेक्ट्रोस्कोपी

[prekeges-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 Prekeges, Jennifer (2010). परमाणु चिकित्सा उपकरण. Sudbury, Massachusetts: Jones and Bartlett Publishers. p. 42. ISBN 9781449611125.

[2] Knoll, Glenn F. Radiation Detection and Measurement 2000. John Wiley & Sons, Inc.

[1]

[2]

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-{{More citations needed|date=January 2021}}
+[[स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री|स्पेक्ट्रमप्रकाशमिति]] में, कॉम्पटन किनारा स्पेक्ट्रमलेखी की एक विशेषता है जो [[ कॉम्पटन स्कैटेरिंग |कॉम्पटन अवकीर्णन]]  से स्किन्टिलेटर (प्रस्फुरक) या [[ कण डिटेक्टर |संसूचक]] में उत्पन्न होती है। जब गामा-किरण [[सिंटिलेटर]] से बिखर जाती है लेकिन बच जाती है, तो संसूचक द्वारा इसकी ऊर्जा का केवल कुछ अंश ही पंजीक्रत किया जाता है। संसूचक में जमा ऊर्जा की मात्रा फोटॉन के प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करती है, जिससे प्रत्येक अलग-अलग बिखरने वाले कोण के अनुरूप ऊर्जा की एक विस्तृत श्रेणी बन जाती है। उच्चतम ऊर्जा जो जमा की जा सकती है, पूर्ण  पश्‍च प्रकीर्णन के अनुरूप, कॉम्पटन किनारा कहलाती है। गणितीय शब्दों में, कॉम्पटन किनारा, कॉम्पटन क्षेत्र के उच्च-ऊर्जा पक्ष का विभक्ति बिंदु है।<ref name="prekeges">{{cite book |last1=Prekeges |first1=Jennifer |title=परमाणु चिकित्सा उपकरण|date=2010 |publisher=Jones and Bartlett Publishers |location=Sudbury, Massachusetts |isbn=9781449611125 |page=42}}</ref>
-[[स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री]] में, कॉम्पटन एज स्पेक्ट्रोग्राफ की एक विशेषता है जो [[ कॉम्पटन स्कैटेरिंग ]] से स्किन्टिलेटर या [[ कण डिटेक्टर ]] में उत्पन्न होती है। जब एक गामा-किरण [[सिंटिलेटर]] से बिखर जाती है लेकिन बच जाती है, तो डिटेक्टर द्वारा इसकी ऊर्जा का केवल कुछ अंश ही दर्ज किया जाता है। डिटेक्टर में जमा ऊर्जा की मात्रा फोटॉन के प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करती है, जिससे प्रत्येक अलग-अलग बिखरने वाले कोण के अनुरूप ऊर्जा का एक स्पेक्ट्रम बन जाता है। उच्चतम ऊर्जा जो जमा की जा सकती है, पूर्ण बैक-स्कैटर के अनुरूप, कॉम्पटन एज कहलाती है। गणितीय शब्दों में, कॉम्पटन एज, कॉम्पटन क्षेत्र के उच्च-ऊर्जा पक्ष का विभक्ति बिंदु है।<ref name="prekeges">{{cite book |last1=Prekeges |first1=Jennifer |title=परमाणु चिकित्सा उपकरण|date=2010 |publisher=Jones and Bartlett Publishers |location=Sudbury, Massachusetts |isbn=9781449611125 |page=42}}</ref>
 == पृष्ठभूमि ==
-[[File:Am-Be-SourceSpectrum.jpg|thumb|300px|एक रेडियोधर्मी एम-बी-स्रोत का गामा-स्पेक्ट्रम। कॉम्पटन एज के बाद फोटोपीक घटना गामा किरणों का पता लगाने के अनुरूप है। कॉम्पटन एज और फोटोपीक के बीच के क्षेत्र में काफी कम संख्या इस तथ्य को दर्शाती है कि इस ऊर्जा की कोई गामा किरणें डिटेक्टर द्वारा अवशोषित नहीं की जा सकती हैं।]]कॉम्पटन बिखरने की प्रक्रिया में, एक सामग्री में एक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन के साथ टकराता है। एक्सचेंज की गई ऊर्जा की मात्रा कोण के साथ भिन्न होती है, और सूत्र द्वारा दी जाती है:
+[[File:Am-Be-SourceSpectrum.jpg|thumb|300px|एक रेडियोधर्मी एम-बी-स्रोत की गामा- विस्तृत श्रेणी। कॉम्पटन किनारा के बाद फोटोपीक आपतित गामा किरणों का पता लगाने के अनुरूप है। कॉम्पटन किनारा और फोटोपीक के बीच के क्षेत्र में काफी कम संख्या इस तथ्य को दर्शाती है कि इस ऊर्जा की कोई गामा किरणें संसूचक द्वारा अवशोषित नहीं की जा सकती हैं।]]कॉम्पटन [[ कॉम्पटन स्कैटेरिंग |अवकीर्णन]] की प्रक्रिया में, एक आपतित फोटॉन पदार्थ में एक अतिसूक्ष्म परमाणु  के साथ टकराता है। ऊर्जा के आदान-प्रदान की कोण के साथ बदलती है, और सूत्र :<math> \frac{1}{E^\prime} - \frac{1}{E} = \frac{1}{m_{\text{e}} c^2}\left(1-\cos \theta \right) </math>
-:<math> \frac{1}{E^\prime} - \frac{1}{E} = \frac{1}{m_{\text{e}} c^2}\left(1-\cos \theta \right) </math>
 या
 :<math> E^\prime = \frac{E}{1 + \frac{E}{m_{\text{e}} c^2}(1-\cos\theta)} </math> <ref>Knoll, Glenn F. ''Radiation Detection and Measurement'' 2000. John Wiley & Sons, Inc.</ref>
+द्वारा दी जाती है।
 * E आपतित फोटॉन की ऊर्जा है।
 * E' बाहर जाने वाले फोटॉन की ऊर्जा है, जो पदार्थ से बाहर निकल जाता है।
-* <math>m_{\text{e}}</math> इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है।
+* <math>m_{\text{e}}</math> अतिसूक्ष्म परमाणु  का द्रव्यमान है।
 * c प्रकाश की गति है।
 * <math>\theta</math> फोटॉन के लिए विक्षेपण का कोण है।
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 सामग्री को हस्तांतरित ऊर्जा की मात्रा विक्षेपण के कोण के साथ बदलती रहती है। जैसा <math>\theta</math> शून्य के करीब पहुंचने पर कोई भी ऊर्जा स्थानांतरित नहीं होती है। ऊर्जा की अधिकतम मात्रा तब स्थानांतरित होती है जब <math>\theta</math> 180 डिग्री तक पहुंचता है।
-:<math> E_T = E - E^\prime </math><ref name="prekeges"/>
+:<math> E_T = E - E^\prime </math><ref name="prekeges" />
+:<math> E_{\text{Compton}} = E_T (\text{max}) = E \left(1-\frac{1}{1 + \frac{2E}{m_{\text{e}} c^2}} \right)</math>
+इस प्रक्रिया के माध्यम से फोटॉन के लिए और अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करना असंभव है; इस प्रकार, इस ऊर्जा में एक तेज कटऑफ है, जिसके कारण कॉम्पटन किनारा नाम दिया गया है। यदि एक [[आइसोटोप|समस्थानिक]] में कई फोटोपीक होते हैं, तो प्रत्येक विभक्ति बिंदु का अपना कॉम्पटन किनारा होगा।<ref name="prekeges" />
-:<math> E_{\text{Compton}} = E_T (\text{max}) = E \left(1-\frac{1}{1 + \frac{2E}{m_{\text{e}} c^2}} \right)</math>
-इस प्रक्रिया के माध्यम से फोटॉन के लिए और अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करना असंभव है; इस प्रकार, इस ऊर्जा में एक तेज कटऑफ है, जिसके कारण कॉम्पटन एज नाम दिया गया है। यदि एक [[आइसोटोप]] में कई फोटोपीक होते हैं, तो प्रत्येक विभक्ति बिंदु का अपना कॉम्पटन किनारा होगा।<ref name="prekeges"/>
 शून्य ऊर्जा हस्तांतरण और कॉम्पटन किनारे के बीच के क्षेत्र को कॉम्पटन सातत्य के रूप में जाना जाता है।
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 == यह भी देखें ==
 * [[गामा स्पेक्ट्रोस्कोपी]]
-* इलेक्ट्रॉनिक प्रतिसंयोग # कॉम्पटन दमन
+* अतिसूक्ष्म परमाणु िक प्रतिसंयोग # कॉम्पटन दमन
 {{DEFAULTSORT:Compton Edge}}
 श्रेणी:स्पेक्ट्रोस्कोपी
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