Thomson-Scattering: Auf Materie einfallendes Licht regt die Elektronen in der Materie zu Schwinugnen an, die die gleiche Frequenz besitzen. Die so angeregten Atome strahlen nun mit dieser Frequenz wieder ab, aber nicht notwendig in die gleiche Richtung. Der Effekt ist, daá die einfallende Strahlung gestreut wird. (Klassische Erklrung!)
Compton untersuchte diese Art von Streuung und maá die Intensitt der gestreuten Strahlung als Funktion der Wellenlnge. z. T. weist die Gestreute Strahlung eine andere Wellenlnge auf, als die einfallende Strahlung Compton-Effekt
= - sin2() | (10) |
wobei Winkel zwischen einfallendem und austretendem Strahl bedeutet.
Erklrung: Es ist relativisische Rechnung ntig, da die Rntgenquanten hohe Energien aufweisen. Es gilt:
E = | T = E - mc2 | (11) | |
p = | E2 = m2c4 + p1c2 | (12) | |
= + | (13) | ||
p22 = p02 + p12 - 2p0p1cos() | Impulserhaltung | (14) | |
E0 + mc2 = E1 + | Energieerhaltung | (15) |
Dies fhrt auf
= 2sin2 | (16) |
wo = die Compton-Wellenlnge ist.
Im sichtbaren ist kein Compton-Effekt beobachtbar, da die Photonenenergie auch gegenber lose gebundenen Elektronen immer noch klein ist. Das vorkommen von Strahlung gleicher Wellenlnge wie die einfallende im Streuspektrum kann man auf analoge Weise durch Streuung dieser Photonen an fest an den Kern gebundenen Elektronen erklren.