1. 컴프턴 효과 (Compton Effect)
ㅇ 실험 현상
- X선을 탄소판에 쪼였을때, 산란되는 X선 파장은, 관측 방향에 따라 다르게 나타남
. 이때의 X선 파장(진동수) 변화는,
. 입사선의 파장이나, 산란 물체 특징에는 관련 없고,
. 오직 산란 각도에 만 의존함
.. 산란 각도와 더불어 파장이 증가하지만,
.. 빛의 파장 그 자체에는 의존하지 않음
ㅇ 현상 설명
- X선을 광자로 보고, 광자와 전자와의 충돌(전자기파의 입자성)로써 만 설명이 가능
ㅇ 의미 : `빛의 입자성`을 제시함
- (파장 변화) 자유전자에 광자를 탄성산란시킬 때, 빛 파장의 변화
- (보존 법칙) 1개 전자와 1개 광자와의 충돌 전후에 운동에너지가 보존됨
ㅇ 컴프턴 이동 (파장 변화) : 컴프턴 산란 공식
[# Δλ = λ' - λ = \frac{h}{m_e c}(1-\cosφ) #]
- {#Δλ#} : 파장 이동 변화 (컴프턴 이동, [m])
. {#λ'#} : 산란 후 광자의 파장, {#λ#} : 산란 전 광자의 파장
- {#h#} : 플랑크 상수 (≒ 6.626 x 10−34 [J·s])
- {#m_e#} : 전자 정지 질량 (≒ 9.11 x 10−34 [kg])
- {#c#} : 광속 [m/s]
* 컴프턴 파장 : 컴프턴 산란 공식에서의 비례 인자
. (전자의 컴프턴 파장 : [#\frac{h}{m_e c}#]
≒ 2.426 x 10−12 [m])
- {#φ#} : 광자의 산란각