Hamburan Compton

FisikaPengukuran dan ketidakpastianKomunitas

Sebuah foton sinar-X menumbuk elektron bebas yang diam. Foton terhambur pada sudut θ dan elektron terpental. Siswa mengubah sudut dan panjang gelombang datang, lalu mengamati pergeseran panjang gelombang Δλ = (h/mₑc)(1 − cos θ) dan energi yang diberikan kepada elektron.

Pelajaran: Ketika sebuah foton sinar-X bertumbukan dengan elektron bebas, foton berperilaku seperti partikel dengan energi E = hc/λ dan momentum p = h/λ. Hukum kekekalan energi dan momentum menunjukkan bahwa foton yang terhambur memiliki panjang gelombang yang lebih panjang: Δλ = (h/mₑc)(1 − cos θ), dengan h/mₑc = 2,43 pm adalah panjang gelombang Compton elektron. Pergeserannya 0 pada θ = 0°, 2,43 pm pada 90°, dan 4,86 pm pada 180°. Pergeseran ini tidak bergantung pada panjang gelombang datang, sehingga hanya terlihat jelas pada panjang gelombang pendek seperti sinar-X dan sinar gamma. Energi yang hilang dari foton menjadi energi kinetik elektron. Percobaan Compton pada tahun 1923 merupakan bukti kuat bahwa cahaya membawa momentum dalam bentuk paket, seperti yang diramalkan oleh model partikel.

Dibuat oleh guru dengan AI Simulic dan ditinjau oleh tim Simulic.