Hva er Compton -effekten?

Compton-effekten er overføringen av energi fra lys og annen elektromagnetisk stråling, for eksempel røntgenstråler og gammastråler, til stasjonære subatomiske partikler som elektroner.Denne observerbare effekten gir troverdighet til teorien om at lys består av partikler som kalles fotoner.Den overførte energien er målbar og samspillet samsvarer med lovene om bevaring av energi.Det vil si at den kombinerte energien til fotonet og elektronet før kollisjonen er lik den kombinerte energien til de to partiklene etter kollisjonen.Et sekundært og relatert resultat av kollisjonen av fotoner og elektroner er kjent som Compton -spredning, som blir observert som en endring i retning av fotonene etter kollisjonen, samt en endring i bølgelengden.

på begynnelsen av 1900 -tallet, bemerket fysiker, Max Planck, teoretiserte at elektromagnetisk energi, som synlig lys og annen stråling, var sammensatt av individuelle energipakker kalt fotoner.Disse pakkene skulle videre være uten masse, men å ha individuelle natur og til tider å oppføre seg som og dele visse egenskaper med andre subatomiske partikler med observerbare masser.En serie eksperimenter og beregninger resulterte i aksept av denne teorien, og når Compton Effect Mdash;spredning av elektroner på grunn av deres absorpsjon av energi fra fotoner og mdash;ble observert og registrert av fysikeren Arthur Holly Compton i 1923, Plancks -teorien ble ytterligere styrket.Compton observerte at fotoner kunne gi energi til subatomiske partikler som elektroner, noe som fikk dem til å spre seg, eller bevege seg bort fra sine opprinnelige posisjoner.Under visse forhold kan dette føre til at elektronene skilles fra foreldremolekylene, ioniserer dem eller endrer netto elektrisk ladning fra nøytral til positiv ved å fjerne det negativt ladede elektronet.

Han observerte videre at etter kollisjonen viste fotonetEn økning i bølgelengde, et direkte resultat av tap av energi til elektronet og relatert til avbøyningsvinkelen i retningsendringen, som er kjent som Compton -spredning.Dette forholdet er definert av en ligning kjent som Compton -formelen.En vanlig analogi som brukes for å forklare Compton -effekten, er å slå av en klynge av stasjonære biljardkuler av en bevegelig køball.Stikkkulen gir noen hvis den er energien til de andre ballene, som sprer når køballen beveger seg i en annen retning i redusert hastighet.Mens lys har en konstant hastighet, er den reduserte hastigheten på kulekulen analog med fotonens lavere energitilstand etter å ha kollidert med et elektron, som vises av sin lengre bølgelengde i stedet for redusert hastighet.