Espalhamento Compton
Quando um fóton colide com um elétron, ele quica como uma bola de bilhar — perdendo alguma energia e ganhando comprimento de onda. Quanto maior o ângulo de quica, mais seu comprimento de onda se estica, e esse deslocamento de comprimento de onda depende apenas do ângulo de espalhamento, não da energia original do fóton ou de qualquer outra coisa sobre a colisão. Essa foi uma das provas mais claras de que a luz viaja em pacotes tipo partículas que carregam quantidade de movimento.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — deslocamento de comprimento de onda (m): quanto mais longo o comprimento de onda do fóton se torna após o espalhamento
- h / mₑc — comprimento de onda Compton (m): uma constante fixa igual a 2.43 picômetros, definida pela massa do elétron
- θ — ângulo de espalhamento (°): o ângulo entre as direções de entrada e saída do fóton
Um fóton se espalha direto num elétron num ângulo de 90 graus. Quanto seu comprimento de onda se desloca?
- 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