efeito de compton
Em 1923, o físico americano, Arthur H. Compton, ao estudar a difusão de um feixe monocromático de raios X, radiação electromagnética de frequência elevada, por um bloco de grafite, verificou a existência, em todas as direcções, de radiação difundida de frequência igual á da radiação incidente e também a existência em todas as direcções, excepto na direcção de incidência, de radiação difundida de frequência inferior à da radiação incidente e, portanto, de comprimento de onda superior.
Mas o que é a difusão?
O processo de interacção da radiação com a matéria designado por difusão consiste na absorção da radiação pelo material em que incide, seguida de emissão de radiação em todas as direcções.
A difusão da radiação com variação de frequência é designada por efeito de Compton.
A difusão da radiação sem variação de frequência diz-se difusão elástica.
A descoberta deste efeito trouxe também dificuldades à Física Clássica pois a teoria electromagnética de Maxwell não o permite explicar, explicando apenas a difusão elástica. Interpretação do efeito de Compton pela teoria dos fotões
A interpretação dada por Compton a este efeito, veio proporcionar mais um apoio à hipótese da natureza quântica da radiação electromagnética. Compton, supondo que um feixe de raios X é uma corrente de fotões de elevada energia, considerou o processo da difusão de raios X com diminuição de frequência da radiação, como uma colisão elástica entre um fotão incidente de energia E = hf e de momento linear de módulo p = hf / c e um electrão pouco ligado ao núcleo, o que permite desprezar a sua energia de extracção.
Atenção que hf = mc2 porque E = mc2 ou mc = hf / c e portanto p = hf / c !...
Da interacção entre o electrão e o fotão incidente, resulta um fotão de menor energia, fotão difundido, emitido numa direcção que faz um determinado ângulo com a direcção de incidência, sendo o electrão, cuja energia cinética