Qual é o efeito Compton?

O efeito Compton é a transferência de energia da luz e outras radiação eletromagnética, como raios-X e raios gama, para partículas subatômicas estacionárias, como elétrons. Esse efeito observável dá credibilidade à teoria de que a luz é composta de partículas chamadas fótons. A energia transferida é mensurável e a interação está em conformidade com as leis de conservação de energia. Ou seja, a energia combinada do fóton e do elétron antes da colisão é igual à energia combinada das duas partículas após a colisão. Um resultado secundário e relacionado da colisão de fótons e elétrons é conhecido como espalhamento de Compton, que é observado como uma mudança na direção dos fótons após a colisão, bem como uma mudança no comprimento de onda. Esses pacotes eram de peleDeveria estar sem massa, mas ter naturezas individuais e, às vezes, se comportar e compartilhar certas propriedades com outras partículas subatômicas com massas observáveis. Uma série de experimentos e cálculos resultou na aceitação dessa teoria e quando o efeito Compton - a dispersão de elétrons devido à absorção de energia dos fótons - foi observada e registrada pelo físico Arthur Holly Compton em 1923, a teoria de Planck foi fortalecida.

O trabalho de Compton sobre o fenômeno que ficou conhecido como o efeito Compton mais tarde lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física. Compton observou que os fótons poderiam transmitir energia a partículas subatômicas, como elétrons, fazendo com que eles se espalhem ou se afastem de suas posições originais. Sob certas condições, isso pode fazer com que os elétrons sejam separados de suas moléculas pais, ionizando -as ou alterando sua rede ecarga létrica de neutro a positivo, removendo o elétron carregado negativamente.

Ele observou ainda que, após a colisão, o fóton exibiu um aumento no comprimento de onda, um resultado direto de sua perda de energia para o elétron e relacionado ao ângulo de deflexão em sua mudança de direção, que é conhecida como dispersão de Compton. Esse relacionamento é definido por uma equação conhecida como fórmula Compton. Uma analogia comum usada para ajudar a explicar o efeito Compton é o ataque de um conjunto de bolas de bilhar estacionárias por uma bola de sugestão em movimento. A bola de sugestão confere alguns se sua energia para as outras bolas, que se espalham à medida que a bola de sugestão se move em outra direção a uma velocidade reduzida. Enquanto a luz tem uma velocidade constante, a velocidade reduzida da bola de sugestão é análoga ao estado de energia mais baixo do fóton após a coleta de um elétron, que é exibido por seu comprimento de onda mais longo, em vez de velocidade reduzida.