Эффект Комптона
Квантовые свойства света особенно отчетливо проявляются в эффекте Комптона. Комптон, исследуя рассеяние рентгеновских лучей различными веществами, обнаружил, что в рассеянных лучах наряду с излучением первоначальной длины волны l содержатся также лучи большей длины волны . Разность Dl= оказалась зависящей только от угла J, образуемого направлением рассеянного пучка с направлением первичного пучка. От длины волны l и от природы рассеивающего вещества Dl не зависит. Данный эффект можно объяснить, рассматривая рассеяние как процесс упругого столкновения рентгеновских фотонов с практически свободными электронами вещества.
При этом выполняются закон сохранения импульса (рис. 2) , (14) где – импульс фотона до столкновения, – импульс фотона после столкновения, – импульс электрона после столкновения, и закон сохранения энергии , (15) где – энергия фотона до столкновения, m0c2 – энергия покоя электрона, – энергия фотона после столкновения, mc2 – полная энергия электрона после столкновения. Совместно решая уравнения (14) и (15) получим
Dl = lc(1 – cosJ), (16) где – комптоновская длина волны электрона.
|