پراکندگی کامپتون
وقتی فوتونی با الکترونی برخورد میکند، مثل توپ بیلیارد وامیجهد — کمی انرژی از دست میدهد و طول موج میگیرد. هر چه زاویهٔ وامجهش بزرگتر، طول موجش بیشتر کش میآید، و آن جابهجایی فقط به زاویهٔ پراکندگی بستگی دارد، نه به انرژی اولیهٔ فوتون یا چیز دیگری از برخورد. این یکی از روشنترین دلایل بود که نور در بستههای ذرهمانندی سفر میکند که تکانه حمل میکنند.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — جابهجایی طول موج (m): طول موج فوتون پس از پراکندگی چقدر بلندتر میشود
- h / mₑc — طول موج کامپتون (m): ثابتی مقدر برابر 2.43 پیکومتر، تعیینشده بهدست جرم الکترون
- θ — زاویهٔ پراکندگی (°): زاویهٔ میان جهت آمدن و رفتن فوتون
فوتونی از الکترونی با زاویهٔ 90 درجه مستقیم پراکنده میشود. طول موجش چقدر جابهجا میشود؟
- 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