Fotonin taajuus (f) pienenee ja aallonpituus (λ) kasvaa seuraavan yhtälön mukaisesti
=> Havaitaan Compton -siirtymä
Compton -ilmiössä tai -sironnassa fotoni törmää elektroniin kimmoisasti ja menettää osan energiastaan.
Fotonin taajuus (f) pienenee ja aallonpituus (λ) kasvaa seuraavan yhtälön mukaisesti
=> Havaitaan Compton -siirtymä
Kuva 1:
Fotonin ja vapaan elektronin kimmoisa törmäys noudattaa relativistista liikemäärän ja energian säilymislakeja.Kuvan tapauksessa fotoni siroaa vapaasta elektronista, mutta siroaminen voi tapahtua mistä tahansa varatusta hiukkasesta.
Törmäyksessä säilyvät sekä energia että liikemäärä.
Energian ja liikemäärän säilymisyhtälöiden avulla voidaan johtaa Compton -siirtymälle lauseke
Jos fotoni törmää koko atomiin, on m0 korvattava M: llä (atomin massalla). Tällöin Δλ on pieni, eli havaitaan siroamaton λ.
Yleisesti havaitaan, että koska E = hf, niin pienillä f arvoilla (suurilla λ) E on lähes jatkuva. Vastaavasti suurilla f arvoilla (pienillä λ) E: n kvantittuminen tulee selvästi esille. Havainnot ovat jyrkästi ristiriidassa klassisen kuvan kanssa.
Compton -sironta on vahva osoitus valon hiukkasluonteesta.
© Matti K