ไอโซโทป "ไอโซโทป" หมายถึงธาตุอย่างเดียวกัน มีสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แต่มีน้ำหนักอะตอมไม่เหมือนกัน คือภายในอะตอมจะมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนแตกต่างกัน เช่น คาร์บอน -๑๒ คาร์บอน -๑๓ และคาร์บอน -๑๔ คาร์บอนทั้งสามชนิดนี้ล้วนแต่มีโปรตอน ๖ ตัว แต่มีนิวตรอนเป็น จำนวน ๖,๗ และ ๘ ตามลำดับ เราเรียกคาร์บอนทั้งสามชนิดนี้ว่าเป็น ไอโซโทปของคาร์บอน ไอโซโทปมีสองชนิด คือไอโซโทปที่เสถียร กับอโซโทปที่ไม่เสถียร ไอโซโทปที่ไม่เสถียรจะสลายตัว แผ่รังสีอยู่ตลอดเวลา และได้ชื่อว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี (radioactive isotope หรือ radio isotope) ไอโซโทปกัมมันตรังสี เป็นธาตุที่มีอยู่ทั้งในธรรมชาติและที่นักวิทยาศาสตร์ทำให้เกิดขึ้น รังสีที่แผ่ออกมาจากไอโซโทปกัมมันตรังสีมี ๓ ชนิด คือ

รังสีแอลฟา หรืออนุภาคแอลฟา ประกอบขึ้นด้วยโปรตอน ๒ อนุภาค กับนิวตรอน ๒ อนุภาค มีประจุ ไฟฟ้าบวก อนุภาคแอลฟานี้คือนิวเคลียสของอะตอมของฮีเลียม ซึ่งอิเล็กตรอนถูกดึงออกไปเสีย ๒ อนุภาค อนุภาคแอลฟา มีอำนาจทะลุทะลวงน้อย ไม่อาจผ่านทะลุผิวหนังของมนุษย์ได้

รังสีบีตา หรืออนุภาคบีตา ประกอบขึ้นด้วย อนุภาคอิเล็กตรอนที่ออกมาจากนิวเคลียส มีประจุไฟฟ้า ลบและมีความเร็วสูงเกือบเท่าแสง มีอำนาจทะลุทะลวงมากกว่าอนุภาคแอลฟา

ส่วนรังสีแกมมา เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีช่วงคลื่นสั้นมาก มีอำนาจทะลุทะลวงสูงมากและเป็น อันตรายต่อเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต รังสีแกมมา มีลักษณะเหมือนรังสีเอกซ์ แต่มีอำนาจทะลุทะลวงผ่าน สารได้มากกว่า

นาย ราเชนทร์ เสกขุนทด m6112550G1no.30

http://sathaporn.exteen.com/20070517/m6112550g1
ปรากฎการณ์คอมป์ตัน

ปรากฎการณ์คอมป์ตัน ( Compton effect ) เป็นปรากฎการณ์สนับสนุนแนวคิดไอน์สไตน์ที่กล่าวว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอนุภาค โดย คอมป์ตัน ชาวอเมริกัน ทดลองฉายรังสีเอกซ์ความยาวคลื่นความถี่ค่าเดียว ไปชนกับอิเล็กตรอนของแท่งแกรไฟต์ พบว่ามีนอกจากจะมีรังสีเอกซ์เดิมที่กระเจิงออกมาแล้ว ยังมีอิเล็กตรอนของแท่งแกรไฟต์กระเจิงเพิ่มออกมาด้วย ดังรูป 15.22 โดยรังสีเอกซ์ที่กระเจิงเพิ่มออกมานั้นมีทั้งกรณีความยาว คลื่นเท่าเดิมและมากกว่าเดิม โดยยิ่งรังสีเอกซ์กระเจิงออกจากแนวเดิมมาก ยิ่งมี มากปรากฏการณ์นี้ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฏีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ในการอธิบาย คอมป์ตัน ใช้แนวความคิดควอนตัมพลังงาน ดังนี้ 1. รังสีเอกซ์ประกอบด้วยก้อนพลังงาน (โฟตอน) จึงชนกับอิเล็กตรอนแกรไฟต์ แบบอนุภาคกับอนุภาค เราสามารถใช้กฏอนุรักษ์โมเมนตัมและพลังงานได้ 2. การชนจะมีได้ 2 แบบ คือ ชนแบบยืดหยุ่น ซึ่งทำให้ ? ของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงออกมามีค่าเท่าเดิม และชนแบบไม่ยืดหยุ่นซึ่งทำให้ ? ของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงออกมามีค่ามากกว่าเดิม คอมป์ตัน ใช้แนวคิดดังกล่าวสร้างสมการเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ ซึ่งพบว่าสมการดังกล่าวสามารถอธิบายและทำนายปรากฏการณ์ได้ถูกต้อง คอมป์ตันจึงสรุปว่า เมื่อแสงและรังสีเอกซ์ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประพฤติตัวเป็นอนุภาคได้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสเปกตรัมอื่นๆ เช่น คลื่นวิทยุ รังสีอินฟาเรด รังสีอัลตราไวโอเลต ไมโครเวฟ และรังสีแกมม่า ก็สามารถประพฤติตัวเป็นอนุภาคได้เช่นกัน

ทวิภาพของคลื่นและอนุภาค ในปี พ.ศ. 2467 เดอบรอยล์ ( Louis de Broglie) ชาวฝรั่งเศส เสนอแนวคิดว่า เนื่องจากสิ่งต่าง ๆ ประกอบด้วยสสารและพลังงาน ดังนั้น “ถ้าแสงหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( เป็นพลังงานรูปหนึ่ง ) สามารถแสดงสมบัติได้ทั้งคลื่นและอนุภาค สสาร ( ซึ่งประกอบด้วยอนุภาค ) ก็ควรแสดงสมบัติได้ทั้งคลื่นและอนุภาค” เช่นกัน สำหรับอนุภาคมวล อัตราเร็ว เมื่อแสดงสมบัติคลื่น จะมีความยาวคลื่น หาได้จากสมการ เรานิยมเรียกความยาวคลื่นอนุภาคหรือความยาวคลื่นสสารนี้ว่า “ความยาวคลื่นเดอบรอยล์” ( de Broglie wavelength)
เดอบรอยล์ ใช้ทฤษฏีของเขาเองอธิบายข้อบกพร่องทฤษฏีอะตอมของบอร์ที่ว่า เหตุใดโมเมนตัมเชิงมุม ของอิเล็กตรอนในวงโคจรรอบนิวเคลียสที่ไม่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงต้องเป็นจำนวนเต็มเท่าของ หรือเท่ากับ เมื่อ ซึ่งบอร์ไม่สามารถอธิบายได้ โดย เดอ บรอยล์ อธิบายว่า “ การที่อิเล็กตรอนในอะตอมไม่มีการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากอิเล็ดตรอนที่วิ่งวนรอบนิวเคลียส แสดงสมบัติของคลื่นนิ่ง โดยความยาวเส้นรอบวงโคจรมีค่าเป็นจำนวนเท่าของความคลื่นของอิเล็ดตรอน” จากเหตุผลดังกล่าว ทำให้เรานึกภาพของอิเล็กตรอนไฮโดรเจนอะตอมได้ 2 แบบ คือ แบบที่ 1 เป็นอนุภาควิ่งวนรอบนิวเคลียสโดยไม่ปลดปล่อยพลังงาน ในวงโคจรที่โมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนเป็นจำนวนเต็มเท่าของ ตามสมการ เมื่อ แบบที่ 2 เป็นคลื่นอยู่ในวงที่มีความยาวเส้นรอบวง ( ) เป็นจำนวนเท่าของความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน ตามสมการ เมื่อ แนวความคิดทวิภาพคลื่นและอนุภาคนี้ ส่งผลให้เกิดสิ่งประดิษฐ์สำคัญมากมาย เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และยังเป็นต้นแบบของวิชาการแขนงใหม่ คือกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งใช้ศึกษาธรรมชาติในระดับอะตอมได้อย่างถูกต้อง