Розсіювання Комптона
Коли фотон стикається з електроном, він відбивається як біліардна куля — втрачаючи частину енергії та збільшуючи довжину хвилі. Чим більший кут відбиття, тим сильніше розтягується довжина хвилі, і цей зсув залежить лише від кута розсіювання, а не від початкової енергії фотона чи інших деталей зіткнення. Це був один із найясніших доказів, що світло рухається частинкоподібними пакетами, які несуть імпульс.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — зсув довжини хвилі (m): наскільки довшою стає довжина хвилі фотона після розсіювання
- h / mₑc — комптонівська довжина хвилі (m): фіксована стала, рівна 2.43 пікометра, задана масою електрона
- θ — кут розсіювання (°): кут між напрямками приходу та виходу фотона
Фотон розсіюється на електроні під кутом 90 градусів. Наскільки зсувається його довжина хвилі?
- 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