Эфект Комптана (Комптан-эфект, комптанаўскае рассейванне) — няпругкае рассейванне фатонаў на свабодных электронах. Эфект суправаджаецца змяненнем частаты фатонаў, частка энергіі якіх пасля рассейвання перадаецца электронам. Знойдзены амерыканскім фізікам Артурам Комптанам ў 1923 годзе ў эксперыментах з рэнтгенаўскім выпраменьваннем. У 1927 Комптан атрымаў за гэта адкрыццё Нобелеўскую прэмію па фізіцы.

Квантавая механіка

Прынцып нявызначанасці Гейзенберга
Уводзіны
Матэматычныя асновы
Выява да эфекта Комптана

Пры рассеянні фатона на электроны, якія спачываюць, частоты фатона и (да і пасля рассейвання адпаведна) звязаныя суадносінамі:

дзе  — вугал рассейвання (вугал паміж напрамкамі распаўсюджвання фатона да і пасля рассейвання).

Перайшоўшы да даўжыні хваль:

дзе  — комптанаўская даўжыня хвалі электрона, роўная м.

Памяншэнне энергіі фатона ў выніку комптанаўскага рассейвання называецца комптанаўскім зрухам. Тлумачэнне эфекту Комптана ў рамках класічнай электрадынамікі немагчыма, бо рассейванне электрамагнітнай хвалі на зарадзе (томсанаўскае рассейванне) не мяняе яе частаты.

Эфект Комптана з’яўляецца адным з доказаў справядлівасці карпускулярна-хвалевага дуалізму мікрачасціц і пацвярджае існаванне фатонаў.

Зваротны эфект КомптанаПравіць

Эфектам, адваротным эфекту Комптана, з’яўляецца павелічэнне частаты святла, якое перажывае рассейванне на рэлятывісцкіх электронах, якія маюць энергію вышэй, чым энергія фатонаў. Гэта значыць, у працэсе такога ўзаемадзеяння адбываецца перадача энергіі ад электрона фатону.

Энергія рассеяных фатонаў вызначаецца выразам [1]:

 

дзе   и   энергія рассейванага і падальнага фатонаў адпаведна, K — кінетычная энергія электрона.

Зваротны эфект Комптана адказны за рэнтгенаўскае выпраменьванне галактычных крыніц, рэнтгенаўскі складнік рэліктавага фонавага выпраменьвання (эфект Сюняева — Зяльдовіча), трансфармацыю плазменных хваль у высокачастотныя электрамагнітныя хвалі [2].

Гл. таксамаПравіць

Зноскі

СпасылкіПравіць