คอมป์ตันเอฟเฟค คอมป์ตันเอฟเฟกต์คืออะไร?

ในปี ค.ศ. 1922 อาร์เธอร์ ฮอลลี่ คอมป์ตัน หลังจากศึกษาเรื่องปฏิสัมพันธ์แล้ว สสารกัมมันตภาพรังสี ตระหนักว่าเมื่อลำแสงเอ็กซ์เรย์พุ่งชนเป้าหมายคาร์บอน การแพร่กระจาย. ในขั้นต้น คอมป์ตันไม่ได้สังเกตเห็นสิ่งผิดปกติ เนื่องจากการวัดของเขาระบุว่าลำแสงที่กระจัดกระจายมีความถี่ที่แตกต่างจากลำแสงตกกระทบหลังจากที่ผ่านเป้าหมายไปแล้ว

ตามทฤษฎีคลื่น แนวคิดนี้ถือเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากความถี่ของคลื่นไม่ได้เปลี่ยนแปลงโดยปรากฏการณ์ใดๆ ที่เกิดขึ้นกับมัน ซึ่งเป็นลักษณะของแหล่งกำเนิดที่ก่อให้เกิดคลื่นนั้น แต่สิ่งที่ค้นพบจากการทดลองคือความถี่ของรังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจายนั้นต่ำกว่าความถี่ของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นเสมอ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมุมเบี่ยงเบน รูปด้านล่างแสดงให้เราเห็นแบบแผนของการเกิดขึ้นของปรากฏการณ์นี้ เรียกว่า คอมป์ตันเอฟเฟค.

เพื่ออธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น คอมป์ตันได้รับแรงบันดาลใจจากแนวทางของไอน์สไตน์ นั่นคือ เขาตีความรังสีเอกซ์ว่าเป็นลำแสงของอนุภาค และปฏิกิริยาโต้ตอบเป็นการชนกันของอนุภาค พลังงานของโฟตอนเหตุการณ์ตามที่ไอน์สไตน์และพลังค์บอกจะเป็น h.f; และโฟตอนที่กระจัดกระจายจะมีอิเล็กตรอน ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

วิธีการนี้ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แต่คอมป์ตันไปไกลกว่านั้นอีก นอกจากนี้ เขายังตรวจสอบปฏิสัมพันธ์จากมุมมองของกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น จากการทดลอง เขายืนยันว่ากฎนี้ใช้ได้กับมุมกระเจิงหลายมุม ตราบใดที่โมเมนต์เชิงเส้นของโฟตอนถูกกำหนดเป็น

ที่ไหน:

• ค – คือ ความเร็วแสงในสุญญากาศ
• โฮ – เป็นค่าคงที่ของพลังค์
• λ – คือความยาวคลื่นของรังสี

ผู้ประดิษฐ์ห้องเมฆ (ชาร์ลส์ วิลสัน) ทดลองทดลองวิถีของโฟตอนและอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจาย โดยร่วมมือกับคอมป์ตัน คุณลักษณะสองประการมีความโดดเด่นในนิพจน์ข้างต้น: หนึ่งคือการนิยามใหม่ของโมเมนตัมเชิงเส้นซึ่งไม่สามารถเขียนเป็น mvเพราะโฟตอนไม่มีมวล และลักษณะเฉพาะอื่นๆ ที่สามารถสังเกตได้คือการสร้างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างปริมาณทั่วไปของเม็ดโลหิต นั่นคือ สสาร และปริมาณที่ไม่สลับซับซ้อนที่มีลักษณะเฉพาะ

คอมป์ตันได้พัฒนาวิธีการเพิ่มเติมที่พิสูจน์ว่าโฟตอนและอิเล็กตรอนกระจัดกระจายไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งขัดขวางคำอธิบายเกี่ยวกับการดูดกลืนและการแผ่รังสีที่ตามมา

โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซิลวา, Domitiano Correa Marques da. "คอมป์ตันเอฟเฟค"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-compton.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.