¿Qué es la fórmula Compton? – Definición

Dispersión de Compton

Fórmula de dispersión Compton

La fórmula de Compton se publicó en 1923 en Physical Review. Compton explicó que el cambio de rayos X es causado por el impulso de fotones en forma de partículas. La fórmula de dispersión de Compton es la relación matemática entre el cambio en la longitud de onda y el ángulo de dispersión de los rayos X. En el caso de la dispersión de Compton, el fotón de frecuencia f choca con un electrón en reposo. Tras la colisión, el fotón rebota en el electrón, abandonando parte de su energía inicial (dada por la fórmula de Planck E = hf), mientras que el electrón gana impulso (masa x velocidad), el fotón no puede bajar su velocidad . Como resultado de la ley de conservación del momento, el fotón debe reducir su impulso dado por:Por lo tanto, la disminución en el momento del fotón debe traducirse en una disminución en la frecuencia (aumento en la longitud de onda Δ λ = λ ‘- λ ). El desplazamiento de la longitud de onda aumentó con el ángulo de dispersión de acuerdo con la fórmula de Compton :donde λ es la longitud de onda inicial del fotón λ ‘ es la longitud de onda después de la dispersión, h es la constante de Planck = 6.626 x 10 ^-34 Js m _e es la masa de electrones en reposo (0.511 MeV) c es la velocidad de la luz Θ es el ángulo de dispersión El cambio mínimo en la longitud de onda ( λ ′ – λ ) para el fotón ocurre cuando Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) y es al menos cero. El cambio máximo en la longitud de onda ( λ ′ – λ) para el fotón ocurre cuando Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). En este caso, el fotón transfiere al electrón la mayor cantidad de impulso posible. El cambio máximo en la longitud de onda puede derivarse de la fórmula de Compton:La cantidad h / m _e c se conoce como la longitud de onda de Compton del electrón y es igual a 2,43 × 10 ⁻¹² m .