콤프톤 산란
광자가 전자와 충돌하면 당구공처럼 튕겨 나간다 ― 에너지를 잃고 파장이 늘어난다. 튕기는 각도가 클수록 파장은 더 늘어나며, 그 파장 이동은 산란각에만 의존하고 광자의 원래 에너지나 충돌에 대한 다른 어떤 것에도 의존하지 않는다. 이것은 빛이 운동량을 가진 입자 같은 덩어리로 진행함을 보이는 가장 분명한 증거 중 하나였다.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — 파장 이동 (m): 산란 후 광자의 파장이 얼마나 길어지는가
- h / mₑc — 콤프톤 파장 (m): 전자의 질량으로 정해지는 2.43 피코미터의 고정 상수
- θ — 산란각 (°): 광자의 입사 방향과 출사 방향 사이 각도
광자가 전자에 90도 각도로 정면에서 산란한다. 파장은 얼마나 이동합니까?
- 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