Jaki jest efekt Compton?

Efektem Compton jest przeniesienie energii ze światła i innych promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak promieniowanie rentgenowskie i promienie gamma, po stacjonarne cząstki subatomowe, takie jak elektrony. Ten obserwowalny efekt daje wiarygodność teorii, że światło składa się z cząstek zwanych fotonami. Przeniesiona energia jest mierzalna, a interakcja jest zgodna z prawami ochrony energii. Oznacza to, że połączona energia fotonu i elektronu przed zderzeniem jest równa połączonej energii dwóch cząstek po zderzeniu. Wtórny i powiązany wynik kolizji fotonów i elektronów jest znany jako rozpraszanie Compton, które obserwuje się jako zmiana kierunku fotonów po zderzeniu, a także zmiana ich długości fali.

na początku XX wieku, zauważony fizykista, Max Planck, teoria teoria elektromagnetycznego, takie jak światło widzialne i inne promieniowanie, które zostały powołane na fotonami. Te pakiety były futrapowinien być bez masy, ale mieć indywidualne natury, a czasem zachowywać się i dzielić pewne właściwości z innymi cząstkami subatomowymi o obserwowalnych masach. Seria eksperymentów i obliczeń spowodowała akceptację tej teorii, a gdy efekt Comptona - rozpraszanie elektronów z powodu ich wchłaniania energii z fotonów - zaobserwowano i zarejestrowano przez fizyka Arthura Holly Compton w 1923 r., Teoria Plancka została dodatkowo wzmocniona.

Praca Comptona nad zjawiskiem, które stało się znane jako Compton Effect, przyniosły mu później nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Compton zauważył, że fotony mogą przekazać energię cząstkom subatomowym, takim jak elektrony, powodując ich rozproszenie lub odejście od pierwotnych pozycji. W pewnych warunkach może to spowodować oddzielenie elektronów od cząsteczek macierzystych, jonizując je lub zmieniają netto Eładunek lektryczny od neutralny do dodatniej poprzez usunięcie ujemnie naładowanego elektronu.

Ponadto zauważył, że po zderzeniu foton wykazywał wzrost długości fali, bezpośredni wynik utraty energii do elektronu i związany z kątem ugięcia w jego zmianie kierunku, znanego jako rozpraszanie Compton. Związek ten jest zdefiniowany przez równanie znane jako formuła Compton. Powszechną analogią stosowaną do wyjaśnienia efektu Compton jest uderzenie grupy stacjonarnych piłek bilardowych za pomocą poruszającej się kuli wskazującej. Piłka wskazująca przekazuje niektóre, jeśli energia jest jej energią na inne kulki, które rozpraszają się, gdy kula wskazująca porusza się w innym kierunku ze zmniejszoną prędkością. Podczas gdy światło ma stałą prędkość, zmniejszona prędkość kulki jest analogiczna do niższego stanu energii fotonu po zderzeniu z elektronem, który jest wykazywany przez jego dłuższą długość fali, a nie zmniejszoną prędkość.