Effetto Compton

domenica, Marzo 14th, 2021

L'esistenza dei fotoni venne successivamente (1923) confermata dall'effetto Compton. Si tratta della diffusione dei raggi X e γ da parte di gas, liquidi e solidi. Inviando un fascio di raggi X su una sostanza di basso peso atomico, da questa si irradiano i raggi X diffusi. Misurando la lunghezza d'onda di questi ultimi, si ottiene la formula riportata in fig. 1, dove: λ e λ' sono rispettivamente la lunghezza d'onda della radiazione incidente, e la lunghezza d'onda della radiazione diffusa (a1 è il corrispondente angolo di diffusione), h è la costante di Planck e m_e la massa a riposo dell'elettrone. Abbiamo il seguente risultato: i raggi X diffusi hanno una lunghezza d'onda maggiore (anche se di poco).
Tali dati sperimentali sono inspiegabili secondo la teoria classica dell'elettromagnetismo. Viceversa, si spiegano abilmente assumendo la radiazione incidente costituita da fotoni. Precisamente, i fotoni urtano contro gli elettroni atomici della sostanza bersaglio. Per quanto abbiamo visto nella sezione dedicata all'effetto fotoelettrico, energia e quantità di moto di singolo fotone sono: