कॉम्पटन प्रकीर्णन

जब कोई फोटॉन किसी इलेक्ट्रॉन से टकराता है, तो वह बिलियर्ड की गेंद की तरह उछलता है — कुछ ऊर्जा खोकर और तरंगदैर्घ्य पाकर। उछाल कोण जितना बड़ा होगा, उसकी तरंगदैर्घ्य उतनी ही अधिक फैलेगी, और वह तरंगदैर्घ्य परिवर्तन केवल प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करता है, न कि फोटॉन की मूल ऊर्जा या टक्कर की किसी अन्य बात पर। यह इस बात के सबसे स्पष्ट प्रमाणों में से एक था कि प्रकाश संवेग ले जाने वाले कणिका-जैसे पैकेटों में यात्रा करता है।

Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)

  • Δλ — तरंगदैर्घ्य परिवर्तन (m): प्रकीर्णन के बाद फोटॉन की तरंगदैर्घ्य कितनी लंबी हो जाती है
  • h / mₑc — कॉम्पटन तरंगदैर्घ्य (m): इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से तय एक स्थिर स्थिरांक, 2.43 पिकोमीटर के बराबर
  • θ — प्रकीर्णन कोण (°): फोटॉन की आने वाली और जाने वाली दिशाओं के बीच का कोण

एक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन से सीधे 90 डिग्री के कोण पर प्रकीर्णित होता है। उसकी तरंगदैर्घ्य कितनी बदलती है?

  • θ = 90°
  • h / mₑc = 2.43 pm
  1. Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
  2. Δλ = 2.43 pm · (1 − cos 90°) = 2.43 pm · 1

Δλ = 2.43 pm

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