Efecto Compton
La primera aplicación del concepto de fotón consistió en explicar los resultados de los experimentos del efecto fotoeléctrico, proceso en el que toda la energía del fotón se transfiere al electrón. En las colisiones de Compton sólo parte de la energía del fotón se transfiere a un electrón. Artgur H. Compton utilizó el concepto de fotón para explicar los resultados de sus mediciones de la dispersión de los rayos X por electrones libres en 1923.
De acuerdo con la teoría clásica, si una onda electromagnética de frecuencia f, incide sobre un material que contiene cargas libres, estas oscilaran con dicha frecuencia y volverán a radiar ondas electromagnéticas de la misma frecuencia. Compton interpretó estas nuevas ondas radiadas como fotones dispersados, y señalo que si se consideraba el proceso de dispersión como un choque entre un fotón y un electrón, este últim debería absorber la energía debida al retroceso.
De esta manera, el fotón dispersado tendría menos energía y, por lo tanto, menor frecuencia y mayor longitud de onda que el fotón incidente.
Según la teoría electromagnética clásica, la energía y el momento lineal de una onda electromagnética están relacionados por la expresión E= pc.
Por lo tanto, el momento lineal de un fotón se relaciona con su longitud de onda mediante p= E/c= hf/c =h/ʎ
Compton aplicó las leyes de conservación del momento lineal y de la energía a la colisión de un fotón y un electrón para calcular la longitud de onda del fonton que sale del choque. ʎs.
ʎs-ʎi= h/ mec (1-cos Ѳ)
De acuerdo con la teoría clásica, si una onda electromagnética de frecuencia f, incide sobre un material que contiene cargas libres, estas oscilaran con dicha frecuencia y volverán a radiar ondas electromagnéticas de la misma frecuencia. Compton interpretó estas nuevas ondas radiadas como fotones dispersados, y señalo que si se consideraba el proceso de dispersión como un choque entre un fotón y un electrón, este últim debería absorber la energía debida al retroceso.
De esta manera, el fotón dispersado tendría menos energía y, por lo tanto, menor frecuencia y mayor longitud de onda que el fotón incidente.
Según la teoría electromagnética clásica, la energía y el momento lineal de una onda electromagnética están relacionados por la expresión E= pc.
Por lo tanto, el momento lineal de un fotón se relaciona con su longitud de onda mediante p= E/c= hf/c =h/ʎ
Compton aplicó las leyes de conservación del momento lineal y de la energía a la colisión de un fotón y un electrón para calcular la longitud de onda del fonton que sale del choque. ʎs.
ʎs-ʎi= h/ mec (1-cos Ѳ)