Compton Olayı

Compton Olayı da fotoelektrik olay gibi ışığın tanecik özelliğini gösteren bir deneydir. Bu olayın sonucunda, fotonların da momentumlarının olduğu ortaya konulmuştur. Bu olay da yüksek enerjili  X  ışınları fotonu ile karbon atomunun serbest elektronları çarpıştırılır. Bu olay sonucunda elektron ve foton yukarıdaki şekildeki gibi saçılır.

Compton olayında;

1. Foton etkileşme sonucu yok olmaz. Yani soğurulmaz.

2. Enerji korunmuştur. Gelen foton, enerjisinin bir kısmını elektrona aktarmıştır. Kalan enerjiyle de kendisi saçılmıştır. Buna göre;

\(\begin{array}{*{20}{l}}{{E_{gelen}} = {E_{sac\imath lan}} + {E_{elektron}}}\\{h \cdot {\upsilon _{gelen}} = h \cdot {\upsilon _{sac\imath lan}} + {E_{elektron}}}\end{array}\)

\({\upsilon _{gelen}}\) : Gelen fotonun frekansı

\({\upsilon _{sac\imath lan}}\) : Saçılan fotonun frekansı

3. Enerji denklemine göre \({\upsilon _{gelen}} > {\rm{ }}{\upsilon _{sac\imath lan}}\) dır. Frekans ile dalga boyu ters orantılı olduğundan \({\lambda _{gelen}} < {\rm{ }}{\lambda _{sac\imath lan}}\) olarak yazılır.

4. Çizgisel momentum korunur. \({\vec P_{gelen}} = {\rm{ }}{\vec P_{sac\imath lan}} + {\vec P_{elektron}}\)

5. Enerji ve momentum korunumu sonuçlarının düzenlenmesinden elde edilen aşağıdaki bağıntıyla fotonun dalga boyundaki değişim bulunur.

\(\Delta \lambda  = {\lambda _{sac\imath lan}} – {\lambda _{gelen}} = \frac{h}{{{m_0}c}}(1 – cos\theta )\)