Compton Scattering · Dispersión de Compton
| English | Español |
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| Compton scattering/ˈkɒmptn ˈskætərɪŋ/ | Dispersión Compton |
A photon bounces off an electron — like billiard balls
- Fire a high-energy photon at an electron and it bounces off, exactly like two balls colliding.
- The photon comes away with less energy; the electron recoils, taking the difference.
- This is Compton scattering 康普顿散射, and it clinched the case that light carries momentum.
- If a photon can collide like a ball, it must be a particle in every sense.
Un fotón rebotando contra un electrón — como bolas de billar
- Dispara un fotón de alta energía hacia un electrón y este rebota, exactamente como dos bolas que chocan.
- El fotón se aleja con menos energía; el electrón retrocede, absorbendo la diferencia.
- Esto es la dispersión Compton 康普顿散射, y cerró el caso al demostrar que la luz transporta momento.
- Si un fotón puede colisionar como una bola, entonces debe ser una partícula en todo sentido.
A photon has momentum
- A photon carries not just energy but also momentum: $p = \dfrac{h}{\lambda}$.
- In the collision, both energy and momentum are conserved — just like a normal collision.
- The photon transfers some of both to the electron, which recoils away.
- Treating the photon as a particle with momentum predicts the outcome exactly.
Un fotón tiene momento
- Un fotón no solo transporta energía sino también momento: $p = \dfrac{h}{\lambda}$.
- En la colisión, tanto la energía como el momento se conservan — igual que en una colisión normal.
- El fotón transfiere parte de ambos al electrón, el cual retrocede.
- Tratar al fotón como una partícula con momento predice el resultado con exactitud.
A photon's momentum is given by: · El momento de un fotón viene dado por:
A photon carries momentum $p = h/\lambda$. · Un fotón transporta momento $p = h/\lambda$.
In Compton scattering, which quantities are conserved? · En la dispersión de Compton, ¿cuáles cantidades se conservan?
It is a genuine collision — both energy and momentum are conserved. · Es una colisión real — se conservan tanto la energía como el momento.
The scattered photon is redder
- Since the photon gives energy to the electron, the scattered photon has less energy.
- Less energy means a lower frequency and a longer wavelength — a shift toward red.
- The bigger the scattering angle, the more energy is handed over.
- Measuring this wavelength shift confirmed the photon's momentum.
El fotón dispersado es más rojo
- Dado que el fotón transfiere energía al electrón, el fotón dispersado tiene menos energía.
- Menos energía significa una frecuencia menor y una longitud de onda mayor — un desplazamiento hacia el rojo.
- Cuanto mayor es el ángulo de dispersión, más energía se transfiere.
- Medir este cambio en la longitud de onda confirmó el momento del fotón.
After scattering off an electron, the photon's wavelength is: · Después de dispersarse en un electrón, la longitud de onda del fotón es:
The photon loses energy to the electron, so its wavelength gets longer. · El fotón pierde energía hacia el electrón, por lo que su longitud de onda se hace más larga.
A larger scattering angle means the photon transfers more energy to the electron. · Un ángulo de dispersión mayor significa que el fotón transfiere más energía al electrón.
The bigger the angle, the more energy (and momentum) is handed to the electron. · Cuanto mayor es el ángulo, más energía (y momento) se transfiere al electrón.
Why it mattered
- The photoelectric effect showed photons carry energy; Compton showed they carry momentum.
- Together they made the particle nature of light undeniable.
- The clean billiard-ball maths (conserving energy and momentum) only works if photons are real particles.
- Compton scattering is used today in gamma-ray astronomy and medical imaging.
Por qué fue importante
- El efecto fotoeléctrico mostró que los fotones portan energía; la dispersión Compton mostró que portan momento.
- Juntos hicieron innegable la naturaleza corpuscular de la luz.
- La matemática limpia tipo bolas de billar (conservando energía y momento) solo funciona si los fotones son partículas reales.
- La dispersión Compton se utiliza hoy en día en astronomía de rayos gamma e imagenología médica.
Compton scattering · Dispersión de Compton
An X-ray photon collides with an electron. Sort each outcome. · Un fotón de rayos X colisiona con un electrón. Clasifique cada resultado.
Compton scattering shows that photons carry ____ as well as energy. · La dispersión de Compton muestra que los fotones portan ____ además de energía.
The collision only makes sense if photons carry momentum. · La colisión solo tiene sentido si los fotones portan momento.
Select all · todos true statements about Compton scattering. · Seleccione todas las afirmaciones verdaderas sobre la dispersión de Compton.
The photon loses energy (longer wavelength), and the collision conserves energy and momentum. It never gains energy. · El fotón pierde energía (longitud de onda más larga), y la colisión conserva energía y momento. Nunca gana energía.
In Compton scattering the photon loses energy to the electron, so the scattered light has a longer wavelength (redder), not a shorter one. It is a genuine collision: both energy and momentum are conserved, exactly as for colliding balls.
En la dispersión Compton, el fotón pierde energía hacia el electrón, por lo que la luz dispersada tiene una longitud de onda mayor (más roja), no una menor. Es una colisión genuina: ambas, energía y momento, se conservan, exactamente como ocurre con las bolas de billar.
A photon scatters off a stationary electron. What happens to the photon's wavelength?
- The photon gives energy to the electron, so it leaves with less energy.
- Less energy means a longer wavelength — the scattered photon is shifted toward red.
Un fotón se dispersa contra un electrón en reposo. ¿Qué sucede con la longitud de onda del fotón?
- El fotón transfiere energía al electrón, por lo que sale con menos energía.
- Menos energía significa una longitud de onda mayor — el fotón dispersado se desplaza hacia el rojo.
Compton scattering is a photon colliding with an electron like a billiard ball, conserving energy and momentum. The photon has momentum $p = h/\lambda$; after the collision it has less energy and a longer wavelength, and the electron recoils. It proved light carries momentum — confirming the photon particle.
La dispersión Compton es un fotón que choca con un electrón como una bola de billar, conservando energía y momento. El fotón posee momento $p = h/\lambda$; tras la colisión tiene menos energía y una longitud de onda mayor, mientras el electrón retrocede. Demostró que la luz transporta momento — confirmando la naturaleza corpuscular del fotón.