Tán Xạ Compton
Khi một photon va chạm với một electron, nó nảy ra như một quả bóng bi-a — mất một phần năng lượng và tăng bước sóng. Góc nảy càng lớn, bước sóng của nó càng kéo dài, và sự thay đổi bước sóng đó chỉ phụ thuộc vào góc tán xạ, không phụ thuộc vào năng lượng ban đầu của photon hay bất cứ điều gì khác về va chạm. Đây là một trong những bằng chứng rõ ràng nhất rằng ánh sáng di chuyển trong các gói giống hạt mang động lượng.
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — sự thay đổi bước sóng (m): bước sóng của photon dài ra bao nhiêu sau khi tán xạ
- h / mₑc — bước sóng Compton (m): một hằng số cố định bằng 2,43 picômét, xác định bởi khối lượng electron
- θ — góc tán xạ (°): góc giữa hướng tới và hướng đi của photon
Một photon tán xạ thẳng khỏi một electron ở góc 90 độ. Bước sóng của nó thay đổi bao nhiêu?
- 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