Die Streuung von Photonen an geladenen Teilchen wird Comptonstreuung genannt, nach Arthur Compton, der als erster die Photon-Elektron-Streuung im Jahre 1922 gemessen hat. Das einfallende Photon gibt einen Teil seiner Energie an das Elektron ab und das gestreute Photon hat dann geringere Energie und gemäß der Planck-Beziehung eine niedrigere Frequenz und größere Wellenlänge. Die Wellenlänge ändert sich bei vorgegebenen Target-Teilchen nur in Abhängigkeit von dem Streuwinkel. Die Konstante in der obigen Streuformel kann auch geschrieben werden:

und wird Comptonwellenlänge für das Elektron genannt. Die Formel setzt voraus, dass die Streuung im Ruhesystem des Elektrons geschieht.

Für eine einfallende Wellenlänge von

= nm = x 10^ m

gestreut beim Winkel

=Grad

ist der Zuwachs an Wellenlänge

= nm = x 10^ m

und die Wellenlänge nachher:

= nm = x 10^ m

Ausgedrückt durch Photonenenergien ist die Energie des einfallenden Photons

= x 10^ eV = x 10^ Joule
=eV = keV = MeV
und die Energie des gestreuten Photons ist

= x 10^ eV = x 10^ Joule
=eV = keV = MeV

D.h. dem Elektron wurde die Energie übertragen:

= x 10^ eV = x 10^ Joule
=eV = keV = MeV .

Es sollten Werte für die Wellenlänge, die Energie und den Streuwinkel eingegeben werden. Nicht bestimmte Parameter werden auf die Werte der Streuung von der Molybdän K-alpha-Linie bei 90 Grad gesetzt, so wie Compton es historisch gemacht hat. Die Werte aller Eingabefelder können verändert werden.

Comptonstreuung MessungHerleitung der Gleichung
Die Bedeutung des Experiments
Extremfall hochrelativistischer Photonen
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Große Experimente der Physik

Literatur:
Compton
 
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