Comptonin ilmiö
Wikipedia
Comptonin ilmiö tarkoittaa säteilyn epäelastista siroamista väliaineen elektronista. Se tunnetaan myös nimellä Comptonin sironta. Ilmiö on seuraus sähkömagneettisen säteilyn dualistisesta luonteesta. Käytännössä ilmiö tarkoittaa sellaista vuorovaikutusta röntgensäteilyn ja elektronin välillä, jossa röntgensäteilyn aallonpituus kasvaa, kun fotoni luovuttaa törmäyksessä osan energiastaan elektronille. Fotoni käyttäytyy siis kuin hiukkanen: klassisen teorian mukaan aallonpituuden ei pitäisi muuttua törmäyksessä. Ilmiön selitti Arthur Compton vuonna 1923, josta hänelle myönnettiin Nobelin palkinto neljä vuotta myöhemmin 1927.
Comptonin ilmiölle voidaan johtaa kaava
missä Δλ on aallonpituuden muutos, h on Planckin vakio, cvalon nopeus tyhjiössä, me elektronin lepomassa, ja θ on sirontakulma eli röntgensäteen suunnan muutos.
Käänteinen Comptonin sironta tarkoittaa tilannetta, jossa energiaa siirtyy nopeasti liikkuvalta elektronilta pienienergiaiselle fotonille. Ilmiö on havaittu galaksijoukkojen kuumassa kaasussa, joka vähentää kosmisen mikroaaltotaustan kirkkautta: kuuman kaasun nopeat elektronit nostavat mikroaallon energiaa niin, että tavallisesti tarkasteltavalla aallonpituuskaistalla kirkkaus vähenee. Tämä tunnetaan myös nimellä Sunyaevin-Zeldovichin -ilmiö.
[muokkaa] Katso myös
- Röntgendiffraktio (elastinen sironta)