Qual è l'effetto Compton?

L'effetto Compton è il trasferimento dell'energia dalla luce e da altre radiazioni elettromagnetiche, come raggi X e raggi gamma, a particelle subatomiche stazionarie come gli elettroni.Questo effetto osservabile dà credito alla teoria secondo cui la luce è costituita da particelle chiamate fotoni.L'energia trasferita è misurabile e l'interazione è conforme alle leggi della conservazione dell'energia.Cioè, l'energia combinata del fotone e dell'elettrone prima della collisione è uguale all'energia combinata delle due particelle dopo la collisione.Un risultato secondario e correlato, della collisione di fotoni ed elettroni, è noto come scattering di Compton, che è osservato come un cambiamento nella direzione dei fotoni dopo la collisione e un cambiamento nella loro lunghezza d'onda.

All'inizio del 20 ° secolo, noto fisico, Max Planck, teorizzato che l'energia elettromagnetica, come la luce visibile e altre radiazioni, era composta da singoli pacchetti di energia chiamati fotoni.Questi pacchetti dovevano inoltre essere senza massa ma avere una natura individuale e, a volte, comportarsi come e condividere determinate proprietà con altre particelle subatomiche con masse osservabili.Una serie di esperimenti e calcoli ha portato all'accettazione di questa teoria e quando l'effetto Compton mdash;la dispersione di elettroni a causa del loro assorbimento di energia da fotoni e mdash;è stato osservato e registrato dal fisico Arthur Holly Compton nel 1923, la teoria di Planks è stata ulteriormente rafforzata. I lavori di comptonie sul fenomeno che sono diventati noto come effetto Compton in seguito gli hanno guadagnato il premio Nobel in fisica.Compton osservò che i fotoni potevano impartire energia a particelle subatomiche come gli elettroni, causando loro la dispersione o allontanarsi dalle loro posizioni originali.In determinate condizioni, ciò può causare la separazione degli elettroni dalle loro molecole genitori, ionizzandoli o cambiando la loro carica elettrica netta da neutro a positiva rimuovendo l'elettrone caricato negativamente.

Ha inoltre osservato che dopo la collisione ha mostrato il fotoneUn aumento della lunghezza d'onda, un risultato diretto della sua perdita di energia verso l'elettrone e correlato all'angolo di deflessione nel suo cambio di direzione, che è noto come dispersione di Compton.Questa relazione è definita da un'equazione nota come formula Compton.Un'analogia comune utilizzata per aiutare a spiegare l'effetto Compton è il colpire di un gruppo di palline di biliardo stazionarie da parte di una pallina in movimento.La cue sfera impartisce un po 'se la sua energia alle altre palle, che si disperde mentre la pallina si muove in un'altra direzione a una velocità ridotta.Mentre la luce ha una velocità costante, la velocità ridotta della sfera di cue è analoga allo stato di energia inferiore del fotone dopo essersi scontrati con un elettrone, che è mostrato dalla sua lunghezza d'onda più lunga piuttosto che dalla velocità ridotta.