Compton olayı

Compton olayı, elektronlar tarafından
esnek biçimde saçılıma uğratılan X ışınlarının
ve başka yüksek enerjili elektromagnetik
ışınımların dalgaboylannda ortaya çıkan
artış. Compton olayı, ışınım enerjisinin
elektron
Bir fotonun bir serbest elektron
tarafından Compton saçılımına uğratılması
madde içinde soğurulmasının en temel biçimidir.
Bu olayın bulunuşu, maddenin ve ışınımın
hem dalga, hem parçacık yapısında olduğunu
ortaya koymuş ve kuvantum mekaniğinin
temel taşlarından birini oluşturmuştur.
1923’te ABD’li fizikçi Arthur Holly
Compton, X ışınlarının, foton adını verdiği
kesikli (aynk) elektromagnetik enerji darbelerinden
(kuvantalardan) oluştuğunu varsayarak,
dalgaboyunda görülen artışı açıkladı.
Tıpkı maddesel parçacıklar gibi enerji ve
momentumlan bulunan fotonlar, ayrıca dalgaboyu
ve frekans gibi dalgaya özgü nitelikler
de taşırlar. Fotonlann enerjisi, frekanslarıyla
doğru orantılı, dalgaboylarıyla ters
orantılıdır. Daha düşük enerjili fotonların
ı frekanslan daha küçük, dalgaboyları ise
daha büyüktür.
Compton olayında, fotonlar, tümüyle serbest
durumdaki ya da elektronlarla atomlardaki
zayıf bağlı elektronlarla çarpışırlar.
Çarpışmaya giren bir foton, enerji ve momentumunun
bir bölümünü çarpıştığı elektrona
aktarır, elektron da geri teper. Çarpışma
anında daha az enerjili ve momentumlu
yeni fotonlar ortaya çıkar. Bu fotonlar
da, değeri, geri tepen elektronlara
aktarılan enerji miktarına bağlı olan bir
açıyla saçılırlar.
Enerji ile dalgaboyu arasındaki ilişkiden
ötürü, saçılan fotonların dalgaboyları daha
büyüktür. Bu dalgaboyu, ayrıca, X ışınlarının
sapma açısına da bağlıdır. Buna karşılık
dalgaboyundaki bu artış (Compton kayması),
gelen fotonların dalgaboyundan bağımsızdır.