Compton-szórás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A fizikában a Compton-szórás vagy más néven a Compton-hatás akkor lép fel, ha nagy energiájú elektromágneses sugárzás és anyag kölcsönhatásba kerül. Ilyenkor ha egy röntgenkvantum atomban kötött elektronnal ütközik, akkor energiájának csak egy részét adja át az ütközés után kibocsátott Compton-elektronnak, és emiatt kisebb energiával, (nagyobb hullámhosszal) hagyja el az atomot.

A Compton-hullámhossz határérték, amelynél kisebb hullámhosszú (nagyobb energiájú) részecskék kvantummechanikai tulajdonságai figyelembe veendők.

A Compton-szóródás során a szóródás szöge véletlenszerű.[pontosabban?]

Fizikai jellemzése[szerkesztés]

A Compton-szórás mechanizmusa

Arthur H. Compton röntgensugarakkal végzett szóródási kísérletek során vette észre, hogy a tárgyfelületen a sugarak megváltozott hullámhosszal és visszaverődési szöggel folytatják útjukat. A hullámhossz és az elhajlási szög közti összefüggésre érvényes:

ahol me az elektron tömege, c a fénysebesség, h a Planck-állandó, θ az elhajlási szög. Megjegyzendő, hogy a Compton-szórás jelenségét csak úgy lehet értelmezni, hogy az elektromágneses sugárzást részecskék áramának tekintjük, melyben így a fotonok rugalmas ütközést szenvednek az elektronokon. A foton hullámhossza az E = alapján - mivel energiája az ütközés során csökkent - a hullámhossza a tapasztaltak alapján növekszik. Természetesen itt is fennáll, hogy a folyamat csak abban az esetben mehet végbe, ha a foton energiája elég nagy, hogy az elektront az atomból kilökje. A fentebbi összefüggésből következik, hogy ha θ = 180°, akkor a szórt foton energiája minimális, a Compton-elektroné maximális.

Irodalom[szerkesztés]

  • Nagy Lajos György - László Krisztina: Radiokémia és izotóptechnika, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1997
  • S. Chen; H. Avakian, V. Burkert, L. Vandenaweele, P. Eugenio, the CLAS collaboration (2006). Measurement of Deeply Virtual Compton Scattering with a Polarized Proton Target. Physical Review Letters 97 (7): 072002. arXiv:hep-ex/0605012. Bibcode 2006PhRvL..97g2002C. doi:10.1103/PhysRevLett.97.072002. PMID 17026221.
  • Compton, Arthur H. (May 1923). A Quantum Theory of the Scattering of X-Rays by Light Elements. Physical Review 21 (5): 483–502. Bibcode 1923PhRv...21..483C. doi:10.1103/PhysRev.21.483. (the original 1923 paper on the AIP website)

Források[szerkesztés]