تشتت كومبتون
حين يصطدم فوتون بإلكترون، يرتد ككرة بلياردو — فاقدًا بعض الطاقة ومكتسبًا طولًا موجيًا. كلما كبرت زاوية الارتداد، امتد طوله الموجي أكثر، وتلك الإزاحة الطولية تعتمد على زاوية التشتت فقط، لا على طاقة الفوتون الأصلية ولا أي شيء آخر عن الاصطدام. كان هذا من أوضح البراهين أن الضوء يسافر في حزم شبيهة بالجسيمات تحمل زخمًا.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — إزاحة الطول الموجي (m): كم يطول طول موجة الفوتون بعد التشتت
- h / mₑc — طول موجة كومبتون (m): ثابت ثابت يساوي 2.43 بيكومتر، تحدده كتلة الإلكترون
- θ — زاوية التشتت (°): الزاوية بين اتجاهي الفوتون الوارد والصادر
فوتون يتشتت عن إلكترون عند زاوية 90 درجة. كم تتزحزح طوله الموجي؟
- θ = 90°
- h / mₑc = 2.43 pm
- Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ = 2.43 pm · (1 − cos 90°) = 2.43 pm · 1
Δλ = 2.43 pm