Compton-spredning
Når en foton støder sammen med en elektron, preller den tilbage som en billardkugle — mister noget energi og vinder bølgelængde. Jo større spredningsvinklen er, jo mere strækkes dens bølgelængde, og den bølgelængdeforskydning afhænger kun af spredningsvinklen, ikke af fotonens oprindelige energi eller noget andet ved kollisionen. Dette var et af de klareste beviser på, at lys bevæger sig i partikellignende pakker, der bærer impuls.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — bølgelængdeskift (m): hvor meget længere fotonens bølgelængde bliver efter spredning
- h / mₑc — Compton-bølgelængde (m): en fast konstant lig med 2.43 pikometer, bestemt af elektronens masse
- θ — spredningsvinkel (°): vinklen mellem fotonens indkommende og udgående retning
En foton spredes lige af en elektron i en vinkel på 90 grader. Hvor meget forskyes dens bølgelængde?
- 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