Was ist der Compton -Effekt?

Der Compton-Effekt ist die Übertragung von Energie von Licht und anderen elektromagnetischen Strahlung wie Röntgenstrahlen und Gammastrahlen zu stationären subatomaren Partikeln wie Elektronen.Dieser beobachtbare Effekt verleiht der Theorie Glaubwürdigkeit, dass Licht aus Partikeln besteht, die als Photonen bezeichnet werden.Die übertragene Energie ist messbar und die Wechselwirkung entspricht den Gesetzen der Energieerhaltung.Das heißt, die kombinierte Energie des Photons und des Elektrons vor der Kollision entspricht der kombinierten Energie der beiden Partikel nach der Kollision.Eine sekundäre und verwandte Folge der Kollision von Photonen und Elektronen wird als Compton -Streuung bezeichnet, die als Änderung der Photonen nach der Kollision sowie als Änderung ihrer Wellenlänge beobachtet wird.

im frühen 20. JahrhundertDer bekannte Physiker, Max Planck, theoretisierte, dass elektromagnetische Energie wie sichtbares Licht und andere Strahlung aus einzelnen Energiepaketen bestand, die als Photonen bezeichnet wurden.Diese Pakete sollten ferner ohne Masse sein, aber einzelne Naturen und manchmal bestimmte Eigenschaften mit anderen subatomaren Partikeln mit beobachtbaren Massen verhalten und sie teilen.Eine Reihe von Experimenten und Berechnungen führte zur Akzeptanz dieser Theorie und wenn der Compton -Effekt mdash;die Streuung von Elektronen aufgrund ihrer Energieaufnahme von Photonen Mdash;wurde 1923 von Physiker Arthur Holly Compton beobachtet und aufgezeichnet. Die Plancks -Theorie wurde weiter verstärkt.Compton beobachtete, dass Photonen Subatompartikeln wie Elektronen Energie verleihen konnten, was dazu führte, dass sie streuen oder sich von ihren ursprünglichen Positionen entfernen.Unter bestimmten Bedingungen kann dies dazu führen, dass die Elektronen von ihren Elternmolekülen getrennt werden, sie ionisieren oder ihre elektrische Nettoladung von neutral zu positiv ändern, indem das negativ geladene Elektron entfernt wurde.

Er beobachtete weiter, dass nach der Kollision das Photon gezeigt wurdeEine Erhöhung der Wellenlänge, ein direktes Ergebnis seines Energieverlusts am Elektron und im Zusammenhang mit dem Ablenkwinkel in seiner Richtungsänderung, die als Compton -Streuung bezeichnet wird.Diese Beziehung wird durch eine Gleichung definiert, die als Compton -Formel bezeichnet wird.Eine häufige Analogie zur Erklärung des Compton -Effekts ist das Auftreten einer Gruppe stationärer Billardkugeln durch einen bewegenden Cue -Ball.Der Cue -Ball verleiht den anderen Kugeln etwas, wenn sich die Energie in einer anderen Richtung in eine andere Richtung bewegt.Während Licht eine konstante Geschwindigkeit aufweist, ist die reduzierte Geschwindigkeit des Cue -Balls nach dem Kollieren mit einem Elektron analog zum niedrigeren Energiezustand des Photons, das eher durch seine längere Wellenlänge als durch reduzierte Geschwindigkeit gezeigt wird.