

Arthur Holly Compton (1892-1962)
Einstein, 1919'da, E enerjili bir fotonun tek bir yönde gittiği (bir küresel dalga gibi değil!) ve E/c ya da hf/c'ye eşit bir momentum taşıdığı sonucuna vardı. Onun sözleriyle " bir ışınım demeti, bir molekülün hf enerji paketi yayınlamasına ya da soğurmasına neden olursa,moleküle, soğurma için demetle aynı yönde,yayınlama için zıt yönde hf/c kadar bir momentum aktarılır." Işığın ya da fotonun momentumu? Arthur Holly Compton (1892-1962)(1927 Nobel fizik ödülü) ve Peter Debye (1884-1966) 1923'te, birbirinden bağımsız olarak, Einstein'in foton momentumu düşüncesini daha ileri götürdüler. Onlar, x-ışını fotonlarının elektronlardan saçılmasının, fotonları hf enerjili ve hf/c momentumlu noktasal parçacıklar olarak varsaydılar ve foton -elektron çiftinin çarpışmasında enerjinin ve momentumun korunduğuna dikkat ederek açıklanabileceğini gösterdiler. Compton ve çalışma arkadaşları,1922'den önce, x-ışınlarının elektronlardan saçılmasını açıklamak için klasik dalga kuramının yetersiz kaldığını gösteren kantlar topladılar. Klasik dalga kuramına göre, gelen elektromanyetik dalgalar elektronları ivmelendirmeli, onları titreşmeye zorlayarak daha düşük frekansta yeniden ışıma yaptırmalıdır. Dahası saçılan ışınım frekansı ya da dalga boyu, klasik kurama göre gelen ışınımların örneğe çarptıkları zamana olduğu kadar gelen ışınımın şiddetine de bağlıdır. Bu öngörülerin aksine, Compton'un denel sonuçları, verilen bir açıda saçılan x-ışınlarının dalga boyu kaymasının yalnızca saçılma açısına bağlı olduğunu gösterdi. "Bunların, pek çok fizikçiyi kuantum kuramının temelli geçerliliğine inandırmak için ilk denel sonuçlar olduklarını söylemek ne güzel!"
Bu modelde foton, sıfır durgun kütleli "hf" enerjili bir parçacık olarak ele alınır (h,Planck sabiti; f, frekans).
Fotoelektrik olay ve Compton olayı gibi olgular, ışığın foton (ya da tanecik) kavramını destekleyen çok uygun ve açık denel gerçeklerdir. Peki ışık,elektromanyetik dalga değil de foton sağanağı mıdır? Hayır, foton özelliği, ışığın bir özelliğidir; ama ışığın elektromanyetik dalga özelliği de vardır. Şimdi çok ilginç bir düşünceyi inceleyeceğiz: Işık, tanecikli yapıdaysa acaba taneciklerin de bir dalga boyu var mıdır?
Farklı kaynaklarda COMPTON OLAYI
Şekil 1: Röntgen ışıması ( fotonlar ) ve zayıf bağlı elektronlara sahip madde arasındaki karşılıklı etki sürecinin ifadesi
Bu kabulden sonra Enerji ve Moment
korunum yasalarından elde ederiz.Burada ve imleri başlangıç ve son durumları
ifade ederler. Bu denklemlerden fotonun çarpışmadan önceki dalga boyu ve
çarpışmadan sonraki dalga boyu ve saçılma açısı arasındaki ilişki elde edilir:
Şekil 2:Compton olayı interaktif ekran deneyi
Burada esnasında maksimum uzunluk ve
yükseklik gösterilmiştir.Fotonun enerjisinin artan açılarla küçüleceği bilinir.
( bununla uygun dalga boyları büyür ) Demek ki dalga boyu değişimi saçılma
açısına bağlıdır. Bu olay fotonun bir miktar enerjisini ve momentini elektron
üzerine geçirmesi suretiyle gerçekleşir. Bu karşılıklı etki sürecinde enerji ve
momentum korunum yasaları da geçerlidir.
Hiçbir yazı/ resim izinsiz olarak kullanılamaz!! Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla siteden alıntı yapılabilir.
The Time Machine Project © 2005 Cetin BAL - GSM:+90 05366063183 -Turkiye/Denizli