Comptonspridning
När en foton kolliderar med en elektron studsar den av som en biljardkula — förlorar lite energi och får längre våglängd. Ju större studsvinkel, desto mer sträcks våglängden, och den våglängdsförskjutningen beror bara på spridningsvinkeln, inte på fotons ursprungliga energi eller något annat om kollisionen. Detta var ett av de tydligaste bevisen på att ljus färdas i partikelliknande paket som bär rörelsemängd.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — våglängdsförskjutning (m): hur mycket längre fotons våglängd blir efter spridningen
- h / mₑc — Comptonvåglängd (m): en fast konstant lika med 2.43 pikometer, bestämd av elektronens massa
- θ — spridningsvinkel (°): vinkeln mellan fotons inkommande och utgående riktning
En foton sprids rakt av en elektron i vinkeln 90 grader. Hur mycket förskjuts dess våglängd?
- 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