Qu’est-ce que la formule Compton – Définition

Diffusion de Compton

Formule de diffusion Compton

La formule Compton a été publiée en 1923 dans la Physical Review. Compton a expliqué que le déplacement des rayons X est provoqué par une impulsion de type particules de photons. La formule de diffusion Compton est la relation mathématique entre le changement de longueur d’onde et l’angle de diffusion des rayons X. Dans le cas de la diffusion Compton, le photon de fréquence f entre en collision avec un électron au repos. Lors de la collision, le photon rebondit sur l’électron, abandonnant une partie de son énergie initiale (donnée par la formule de Planck E = hf), tandis que l’électron prend de l’élan (masse x vitesse), le photon ne peut pas réduire sa vitesse . En raison de la loi de conservation de la quantité de mouvement, le photon doit réduire sa quantité de mouvement donnée par:La diminution de la quantité de mouvement des photons doit donc se traduire par une diminution de la fréquence (augmentation de la longueur d’onde Δ λ = λ ‘- λ ). Le décalage de la longueur d’onde augmente avec l’angle de diffusion selon la formule de Compton :où λ est la longueur d’onde initiale du photon λ ‘ est la longueur d’onde après diffusion, h est la constante de Planck = 6,626 x 10 ^-34 Js m _e est la masse de repos des électrons (0,511 MeV) c est la vitesse de la lumière Θ est l’angle de diffusion Le changement minimal de longueur d’onde ( λ ′ – λ ) pour le photon se produit lorsque Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) et est au moins nul. La variation maximale de longueur d’onde ( λ ′ – λ) pour le photon se produit lorsque Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). Dans ce cas, le photon transfère à l’électron autant de mouvement que possible.Le changement maximal de longueur d’onde peut être dérivé de la formule de Compton:La quantité h / m _e c est appelée longueur d’ onde Compton de l’électron et est égale à 2,43 × 10 ⁻¹² m .