Leta 1922 je Arthur Holly Compton, potem ko je izvedel nekaj študij o interakciji sevalne snovi, je spoznal, da ko je rentgenski žarek zadel ogljikovo tarčo, je utrpel širjenje. Sprva Compton ni opazil ničesar narobe, saj so njegove meritve pokazale, da je imel razpršeni žarek drugačno frekvenco kot vpadni žarek takoj po prehodu skozi tarčo.
Po teoriji valov je bil ta koncept samoumeven, saj frekvence vala ne spremeni noben pojav, ki se pojavi z njim, kar je značilno za vir, ki ga proizvaja. Toda z eksperimentiranjem je bilo ugotovljeno, da je bila frekvenca razpršenih rentgenskih žarkov vedno nižja od frekvence padajočih rentgenskih žarkov, odvisno od kota odstopanja. Spodnja slika nam prikazuje shemo pojava tega pojava, znano kot Comptonov učinek.
Da bi razložil, kaj se je zgodilo, je Comptona navdihnil Einsteinov pristop, to je, da je rentgenske žarke razlagal kot žarke delcev, interakcijo pa kot trk delcev. Po Einsteinu in Plancku bi bila energija vpadnega fotona h.f; in razpršeni foton bi imel elektron, glede na zakon o ohranjanju energije.
Pristop je deloval popolnoma, Compton pa je šel še dlje. Raziskoval je tudi interakcijo z vidika zakona o ohranjanju linearnega giba. Eksperimentalno je potrdil, da ta zakon velja za več kotov razprševanja, če je bil linearni moment fotona opredeljen kot
Kje:
- ç - hitrost svetlobe v vakuumu
- H - je Planckova konstanta
- λ - je valovna dolžina sevanja
Izumitelj oblačne komore (Charles Wilson) je v sodelovanju s Comptonom eksperimentalno dobil poti fotonov in razpršenih elektronov. V zgornjem izrazu sta opazni dve značilnosti: ena je redefinicija samega linearnega zagona, ki je ni mogoče zapisati kot mv, ker foton nima mase; in druga značilnost, ki jo lahko opazimo, je vzpostavitev jasne povezave med tipično količino telescev, to je snovjo, in značilno valovito količino.
Compton je nadalje razvil metodo, ki je dokazala, da sta bila foton in elektron istočasno razpršena, kar izključuje razlage, ki vključujejo absorpcijo in naknadno oddajanje sevanja.
Avtor Domitiano Marques
Diplomiral iz fizike
