Ефект на Комптън

Ефект на Комптън е вид еластично разсейване на високоенергийни фотони (рентгенови лъчи и гама-лъчи) от свободни или слабосвързани електрони, при което се променя дължината на вълната на фотоните.

Ефектът е открит през 1923 година от американския физик Артър Холи Комптън, който получава Нобелова награда за физика през 1927 г. за откритието си. Открит е независимо и от Петер Дебай в началото на 1923 г.^[1]

При разсейването на фотон от електрон честотите на фотона съответно преди и след разсейването $\ \nu$ и $\ \nu '$ са свързани с уравнението:

$\nu '=\nu \;{1 \over {1+{h\nu \over {m_{e}c^{2}}}(1-\cos \alpha )}},$

където $\ \alpha$ е ъгълът на разсейване (между посоката на разпространение на фотона преди и след разсейването).

Ако се премине към дължина на вълната:

$\ \lambda '-\lambda =\lambda _{k}(1-\cos \alpha ),$

където $\lambda _{k}={h \over {m_{e}c}}$ се нарича комптънова дължина на вълната.

За електрона $\lambda _{k}=2,4263\cdot 10^{-12}$ m. Намаляването на енергията на фотона след комптъновото разсейване се нарича комптъново отместване. В класическата електродинамика разсейването на електромагнитните вълни от електрически заряд (томсъново разсейване, по името на Джоузеф Джон Томсън) не е съпроводено с намаляване на честотата им.

Обяснението на ефекта на Комптън не е възможно в рамките на класическата електродинамика. Според класическата физика електромагнитната вълна е непрекъсната и не би трябвало да променя дължината си при разсейване от свободни електрони. Ефектът на Комптън е директно доказателство за квантуване на електромагнитната вълна и потвърждава съществуването на фотона. Ефектът на Комптън е още едно доказателство за корпускулярно-вълновия дуализъм на микрочастиците и крайъгълен камък на квантовата механика.^[1]

Обратен ефект на Комптън

Увеличаването на честотата (енергията) на фотон, който се разсейва от релативистки електрон с по-голяма енергия от енергията на фотона, се нарича обратен ефект на Комптън. Важен е в астрофизиката, където с него се обясняват рентгеновото излъчване от галактически източници, рентгеновата съставляваща на реликтовото лъчение (ефект на Сюнеяв – Зелдович), трансформацията на плазмените вълни във високочестотни електромагнитни вълни.^[2]

Източници

↑ ^а ^б Compton effect | Definition, Formula, & Facts | Britannica // Encyclopedia Britannica. Посетен на 31 август 2025. (на английски)
↑ Комптона эффект // БСЭ. (на руски)

Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Эффект Комптона“ в Уикипедия на руски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.

[EB-1] а ^б Compton effect | Definition, Formula, & Facts | Britannica // Encyclopedia Britannica. Посетен на 31 август 2025. (на английски)

[2] Комптона эффект // БСЭ. (на руски)

[1]

[2]