3.12. Эффект Комптона

Корпускулярные свойства фотонов проявляются также в эффекте Комптона - рассеянии фотонов на электронах с увеличением длины волны рассеянных фотонов.

При соударении двух частиц выполняются законы сохранения энергии и импульса:

_eo + _o = _e + _ , p_eo + p_γo = p_e + p_γ ,

где

_eo = m_oc² – энергия неподвижного электрона,

_o=h_o – энергия первичного фотона,

- энергия электрона после столкновения,

_ = h - энергия рассеянного фотона,

p_eo = 0 – импульс неподвижного электрона,

- импульс первичного фотона,

p_e – импульс электрона после рассеяния,

p_γ – импульс рассеянного фотона,

m_o - масса покоя электрона

(используются релятивистские формулы).

После преобразований, получим

, (29)

т.е. рассеянное излучение имеет меньшую длину волны, чем падающее.

Таким образом, фотоэффект и эффект Комптона свидетельствуют о том, что свет проявляет корпускулярные свойства, т.е. ведет себя как набор частиц - квантов (фотонов).