compton olayı nedir

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 zütürdüler. 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 klagib dalga kurdıbının yetersiz kaldığını gösteren kantlar topladılar. Klagib dalga kurdıbına göre, gelen elektromanyetik dalgalar elektronları ivmelendirmeli, onları titreşmeye zorlayarak daha düşük frekansta yeniden ışıma yaptırmalıdır. Dahası saçılan ışınım frekansı ya da dalga boyu, klagib 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 kurdıbının temelli geçerliliğine inandırmak için ilk denel sonuçlar olduklarını söylemek ne güzel!"

Fotoelektrik olay ve Compton olayı gibi olgular, ışığın foton (ya da tanecik) kavrdıbını 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?

Foto elektrik olayın dışında, ışığın kuvantumlanmasını gerçekleyen bir diğer olayda Compton olayı olarak adlandırılır. 1922 yılında A. H. COMPTON ( 1892-1962; Nobel ödülü 1927 ) göstermiştir ki; Röntgen ışıması ve zayıf bağlanmış elektron'lu madde arasındaki karşılıklı etki süreci ışığın dalga modeliyle daha fazla açıklanamaz. Klagib dalga modeline göre Röntgen ışıması ve madde arasındaki karşılıklı etki sürecinde sadece madde üzerine gelen Röntgen ışımasının dalga boyu gözlemlenebilir. Deneyde, asıl ışımanın yanında daha büyük dalga boylu bir ışıma daha gözlemlenir. COMPTON bundan başka, dalga boyundaki değişimin sadece saçılma açısına bağlı olduğunu da tespit etmiştir. Compton bu olayların açıklaması için kabul etmiştir ki, madde üzerine isabet eden Röntgen ışımasının ( fotonun ) dalga boyu değişimi ( yada frekans değişimi ), maddenin elektronlarıyla karşılıklı etki esnasında Röntgen ışımasının bir miktar enerjisinin ve momentinin elektronlara geçmesi suretiyle ortaya çıkar.