कॉम्पटन प्रभाव
कॉम्पटन प्रभाव प्रकाश और अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण से ऊर्जा का संक्रमण है, जैसे कि एक्स-रे और गामा किरणें, इलेक्ट्रॉनों जैसे स्थिर उप-परमाणु कणों तक। यह अवलोकन प्रभाव इस सिद्धांत को विश्वास दिलाता है कि प्रकाश फोटॉन नामक कणों से बना है। हस्तांतरित ऊर्जा औसत दर्जे का है और बातचीत ऊर्जा के संरक्षण के नियमों के अनुरूप है। यानी, टक्कर से पहले फोटॉन और इलेक्ट्रॉन की संयुक्त ऊर्जा टकराव के बाद दो कणों की संयुक्त ऊर्जा के बराबर होती है। एक द्वितीयक और संबंधित, फोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के टकराव के परिणाम को कॉम्पटन बिखरने के रूप में जाना जाता है, जिसे टकराव के बाद फोटॉनों की दिशा में बदलाव के साथ-साथ उनकी तरंग दैर्ध्य में बदलाव के रूप में भी देखा जाता है।
20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, प्रख्यात भौतिक विज्ञानी, मैक्स प्लैंक ने कहा कि विद्युतचुंबकीय ऊर्जा, जैसे कि दृश्य प्रकाश और अन्य विकिरण, ऊर्जा के अलग-अलग पैकेटों से मिलकर बने होते हैं जिन्हें फोटॉन कहा जाता है। इन पैकेटों को बिना द्रव्यमान के माना जाता था, लेकिन अलग-अलग नाभिकीय होने के लिए, और समय-समय पर, व्यवहार करने के लिए और कुछ उप-परमाणु कणों के साथ कुछ गुणों को देखने योग्य लोगों के साथ साझा किया जाता था। प्रयोगों और गणनाओं की एक श्रृंखला के परिणामस्वरूप इस सिद्धांत को स्वीकार किया गया, और जब कॉम्पटन प्रभाव - फोटॉनों से ऊर्जा के अवशोषण के कारण इलेक्ट्रॉनों का बिखरना - 1923 में भौतिक विज्ञानी आर्थर होली कॉम्पटन द्वारा देखा और दर्ज किया गया, प्लैंक के सिद्धांत को और मजबूत किया गया।
कॉम्पट्टन का काम उस घटना पर हुआ जिसे कॉम्पटन प्रभाव के रूप में जाना जाता है, बाद में उन्हें भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला। कॉम्पटन ने देखा कि फोटॉन उप-परमाणु कणों जैसे इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे अपने मूल पदों से दूर हो सकते हैं, या बिखर सकते हैं। कुछ शर्तों के तहत, इससे इलेक्ट्रॉनों को उनके मूल अणुओं से अलग किया जा सकता है, उन्हें आयनित किया जा सकता है, या नकारात्मक चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉन को हटाकर अपने शुद्ध विद्युत प्रभार को तटस्थ से सकारात्मक में बदल सकते हैं।
उन्होंने आगे कहा कि इस टक्कर के बाद, फोटोन ने तरंगदैर्ध्य में वृद्धि का प्रदर्शन किया, इसका इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा के नुकसान का एक सीधा परिणाम और इसकी दिशा में परिवर्तन में विक्षेपण के कोण से संबंधित है, जिसे कॉम्पटन प्रकीर्णन के रूप में जाना जाता है। यह संबंध कॉम्पटन सूत्र के रूप में ज्ञात समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है। कॉम्पट्टन प्रभाव को समझाने में मदद करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक सामान्य सादृश्यता एक चलती क्यू गेंद से स्थिर बिलियर्ड गेंदों के क्लस्टर की हड़ताली है। क्यू बॉल कुछ अन्य गेंद को अपनी ऊर्जा प्रदान करता है, जो क्यू गेंद के रूप में बिखरी हुई गति में दूसरी दिशा में जाती है। जबकि प्रकाश में एक निरंतर गति होती है, क्यू बॉल की कम गति एक इलेक्ट्रॉन से टकराने के बाद फोटॉन की निचली ऊर्जा अवस्था के अनुरूप होती है, जो कि कम गति के बजाय इसकी लंबी तरंग दैर्ध्य द्वारा प्रदर्शित होती है।
