Hamburan Compton
Ketika sebuah foton bertabrakan dengan sebuah elektron, ia memantul seperti bola biliar — kehilangan sebagian energi dan mendapatkan panjang gelombang. Semakin besar sudut pantulnya, semakin panjang gelombangnya bertambah, dan pergeseran panjang gelombang itu hanya bergantung pada sudut hamburan, bukan pada energi awal foton atau hal lain dari tabrakan itu. Ini adalah salah satu bukti paling jelas bahwa cahaya merambat dalam paket-paket seperti partikel yang membawa momentum.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — pergeseran panjang gelombang (m): seberapa banyak panjang gelombang foton bertambah setelah hamburan
- h / mₑc — panjang gelombang Compton (m): konstanta tetap sebesar 2,43 pikometer, ditentukan oleh massa elektron
- θ — sudut hamburan (°): sudut antara arah datang dan arah keluar foton
Sebuah foton terhambur langsung dari sebuah elektron pada sudut 90 derajat. Berapa banyak panjang gelombangnya bergeser?
- 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