Was ist die Compton – Formel – Definition?

Compton-Effekt

Compton Scattering Formula

Die Compton-Formel wurde 1923 in der Physical Review veröffentlicht. Compton erklärte, dass die Verschiebung der Röntgenstrahlung durch einen teilchenartigen Impuls von Photonen verursacht wird. Die Compton-Effektsformel ist die mathematische Beziehung zwischen der Wellenlängenverschiebung und dem Streuungswinkel der Röntgenstrahlen. Bei der Compton-Effekt kollidiert das Photon der Frequenz f mit einem ruhenden Elektron. Bei der Kollision prallt das Photon vom Elektron ab und gibt einen Teil seiner Anfangsenergie ab (gegeben durch die Planck-Formel E = hf). Während das Elektron an Dynamik gewinnt (Masse x Geschwindigkeit), kann das Photon seine Geschwindigkeit nicht senken . Infolge des Impulserhaltungsgesetzes muss das Photon seinen Impuls verringern, der gegeben ist durch:Die Abnahme des Photonenimpulses muss also in eine Abnahme der Frequenz (Zunahme der Wellenlänge Δλ = λ ‚- λ ) übersetzt werden. Die Verschiebung der Wellenlänge nahm mit dem Streuwinkel gemäß der Compton-Formel zu :wobei λ die Ausgangswellenlänge des Photons λ‘ die Wellenlänge nach der Streuung, h die Plancksche Konstante = 6,626 x 10 ^-34 Js m _e die Elektronenmasse (0,511 MeV) ist , c ist die Lichtgeschwindigkeit Θ der Streuwinkel Die minimale Änderung der Wellenlänge ( λ ′ – λ ) für das Photon tritt auf, wenn Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) und mindestens Null ist. Die maximale Änderung der Wellenlänge ( λ ′ – λ) für das Photon tritt auf, wenn Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). In diesem Fall überträgt das Photon so viel Impuls wie möglich auf das Elektron. Die maximale Wellenlängenänderung kann aus der Compton-Formel abgeleitet werden:Die Größe h / m _e c ist als Compton-Wellenlänge des Elektrons bekannt und beträgt 2,43 × 10 ^–12 m .