Împrăștierea Compton
Când un foton se ciocnește cu un electron, sare înapoi ca o bilă de biliard — pierzând o parte din energie și câștigând lungime de undă. Cu cât unghiul de ricoșeu e mai mare, cu atât lungimea lui de undă se întinde mai mult, iar acea deplasare de lungime de undă depinde doar de unghiul de împrăștiere, nu de energia originală a fotonului sau altceva despre ciocnire. Aceasta a fost una dintre cele mai clare dovezi că lumina călătorește în pachete asemănătoare particulelor care poartă impuls.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — deplasarea lungimii de undă (m): cu cât devine mai lungă lungimea de undă a fotonului după împrăștiere
- h / mₑc — lungimea de undă Compton (m): o constantă fixă egală cu 2.43 picometri, stabilită de masa electronului
- θ — unghiul de împrăștiere (°): unghiul dintre direcția de venire și cea de plecare a fotonului
Un foton se împrăștie drept de pe un electron la un unghi de 90 de grade. Cu cât se deplasează lungimea lui de undă?
- 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