Саме в 1922 році Артур Холлі Комптон, провівши деякі дослідження взаємодії випромінювання, зрозумів, що коли рентгенівський промінь потрапляє на вуглецеву мішень, він страждає від поширення. Спочатку Комптон не помітив нічого поганого, оскільки його виміри показали, що розсіяний промінь мав різну частоту, ніж падаючий промінь відразу після того, як він пройшов крізь ціль.
Згідно з теорією хвиль, ця концепція сприймалася як само собою зрозуміле, оскільки частота хвилі не змінюється жодним явищем, яке відбувається з нею, характерним для джерела, яке її виробляє. Але в результаті експериментів було виявлено, що частота розсіяного рентгенівського випромінювання завжди була нижчою, ніж частота падаючих рентгенівських променів, залежно від кута відхилення. На малюнку нижче показана схема виникнення цього явища, відома як Ефект Комптона.
Щоб пояснити, що сталося, Комптона надихнув підхід Ейнштейна, тобто він інтерпретував рентгенівські промені як пучки частинок, а взаємодію як зіткнення частинок. Енергія падаючого фотона, на думку Ейнштейна та Планка, становила б ч.ф; і розсіяний фотон мав би електрон відповідно до закону збереження енергії.
Підхід спрацював ідеально, але Комптон пішов ще далі. Він також досліджував взаємодію з точки зору закону збереження лінійного імпульсу. Експериментально він перевірив, що цей закон справедливий для декількох кутів розсіювання, доки лінійний момент фотона визначався як
Де:
- ç - це швидкість світла у вакуумі
- H - константа Планка
- λ - це довжина хвилі випромінювання
Винахідник Хмарної палати (Чарльз Вілсон) експериментально отримав траєкторії фотонів і розсіяних електронів у співпраці з Комптоном. У наведеному вище вираженні помітні дві особливості: одна - це перевизначення самого лінійного імпульсу, який не можна записати як mv, оскільки фотон не має маси; а інша характеристика, яку можна спостерігати, полягає у встановленні чіткого зв'язку між типовою кількістю тілець, тобто речовиною, і характерно-хвилюючою кількістю.
Далі Комптон розробив метод, який довів, що фотон і електрон були розсіяні одночасно, що виключало пояснення щодо поглинання та подальшого випромінювання.
Доміціано Маркес
Закінчив фізику
