康普頓散射
當一個光子與一個電子發生碰撞時,它會像檯球一樣彈開——損失一部分能量,波長隨之增大。反彈角度越大,波長的增量就越大,而這種波長的變化只取決於散射角,與光子的初始能量或碰撞的其他因素無關。這是光以攜帶動量的粒子式能量包傳播的最有力證據之一。
Δλ = (h / mₑc) · (1 − cos θ)
- Δλ — 波長偏移量 (m): 光子散射後波長增大的量
- h / mₑc — 康普頓波長 (m): 一個固定常數,等於2.43皮米,由電子質量決定
- θ — 散射角 (°): 光子入射方向與出射方向之間的夾角
一個光子以90度角與電子發生散射。它的波長偏移了多少?
- 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