Эффект комптона
Эффект Комптона (Комптон-эффект) — явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие рассеивания его электронами. Обнаружен американским физиком Артуром Комптоном в 1923 году для рентгеновского излучения. В 1927 Комптон получил за это открытие Нобелевскую премию по физике.
Для рассеяния на покоящемся электроне частота рассеянного фотона:
u'=
u;{1over {1 + {h
uover {m_ec^2}}(1-cosalpha)}},
где alpha — угол рассеяния (угол между направлениями распространения фотона до и после рассеяния).
Перейдя к длинам волн:
lambda'-lambda=lambda_k(1-cosalpha),
где lambda_k={hover {m_ec}} — комптоновская длина волны электрона.
Для электрона lambda_k=2,4263 cdot 10^{-12} м. Уменьшение энергии фотона после комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. В классической электродинамике рассеяние электромагнитной волны на заряде (томсоновское рассеяние) не сопровождается уменьшением её частоты.
Объяснить эффект Комптона невозможно в рамках классической электродинамики. С точки зрения классической физики электромагнитная волна является непрерывным объектом и в результате рассеяния на свободных электронах изменять свою длину волны не должна. Эффект Комптона является прямым доказательством квантования электромагнитной волны, другими словами подтверждает существование фотона. Эффект Комптона является ещё одним доказательством справедливости корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц.
Для рассеяния на покоящемся электроне частота рассеянного фотона:
u'=
u;{1over {1 + {h
uover {m_ec^2}}(1-cosalpha)}},
где alpha — угол рассеяния (угол между направлениями распространения фотона до и после рассеяния).
Перейдя к длинам волн:
lambda'-lambda=lambda_k(1-cosalpha),
где lambda_k={hover {m_ec}} — комптоновская длина волны электрона.
Для электрона lambda_k=2,4263 cdot 10^{-12} м. Уменьшение энергии фотона после комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. В классической электродинамике рассеяние электромагнитной волны на заряде (томсоновское рассеяние) не сопровождается уменьшением её частоты.
Объяснить эффект Комптона невозможно в рамках классической электродинамики. С точки зрения классической физики электромагнитная волна является непрерывным объектом и в результате рассеяния на свободных электронах изменять свою длину волны не должна. Эффект Комптона является прямым доказательством квантования электромагнитной волны, другими словами подтверждает существование фотона. Эффект Комптона является ещё одним доказательством справедливости корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц.