Hamburan Compton
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| Compton scattering/ˈkɒmptn ˈskætərɪŋ/ | hamburan Compton |
Sebuah foton memantul dari elektron — seperti bola biliar
- Tembakkan foton berenergi tinggi ke elektron dan foton tersebut akan memantul, persis seperti dua bola bertabrakan.
- Foton pergi dengan kurang energi; elektron terpental, mengambil selisihnya.
- Ini adalah hamburan Compton, dan ini mengukuhkan kasus bahwa cahaya membawa momentum.
- Jika foton dapat bertabrakan seperti bola, maka ia pasti merupakan partikel dalam segala arti.
Foton memiliki momentum
- Foton membawa bukan hanya energi tetapi juga momentum: $p = \dfrac{h}{\lambda}$.
- Dalam tabrakan, baik energi maupun momentum kekal — sama seperti tabrakan biasa.
- Foton mentransfer sebagian dari keduanya ke elektron, yang kemudian terpental menjauh.
- Memperlakukan foton sebagai partikel dengan momentum memprediksi hasilnya secara tepat.
Momentum foton diberikan oleh:
Foton membawa momentum $p = h/\lambda$.
Dalam hamburan Compton, besaran mana yang kekal?
Ini adalah tumbukan sungguhan — keduanya energi dan momentum kekal.
Foton yang terhambur lebih merah
- Karena foton memberikan energi ke elektron, foton yang terhambur memiliki kurang energi.
- Energi lebih sedikit berarti frekuensi lebih rendah dan panjang gelombang lebih panjang — bergeser menuju warna merah.
- Semakin besar sudut hamburan, semakin banyak energi yang diberikan.
- Mengukur pergeseran panjang gelombang ini mengonfirmasi momentum foton.
Setelah hamburan dari elektron, panjang gelombang foton adalah:
Foton kehilangan energi ke elektron, sehingga panjang gelombangnya menjadi lebih panjang.
Sudut hambur yang lebih besar berarti foton mentransfer lebih banyak energi ke elektron.
Semakin besar sudut, semakin banyak energi (dan momentum) yang diserahkan ke elektron.
Mengapa hal itu penting
- Efek fotolistrik menunjukkan foton membawa energi; Compton menunjukkan mereka membawa momentum.
- Bersama-sama, hal itu membuat sifat partikel cahaya tak terbantahkan.
- Matematika bola biliar yang bersih (menjaga energi dan momentum kekal) hanya bekerja jika foton adalah partikel nyata.
- Hamburan Compton digunakan hari ini dalam astronomi sinar gamma dan pencitraan medis.
hamburan Compton
Foton sinar-X bertumbukan dengan elektron. Urutkan setiap hasil.
Hamburan Compton menunjukkan bahwa foton membawa ____ selain energi.
Tumbukan hanya masuk akal jika foton membawa momentum.
Pilih semua pernyataan benar tentang hamburan Compton.
Foton kehilangan energi (panjang gelombang lebih panjang), dan tumbukan mengawetkan energi dan momentum. Foton tidak pernah mendapatkan energi.
Dalam hamburan Compton, foton kehilangan energi ke elektron, sehingga cahaya yang terhambur memiliki panjang gelombang lebih panjang (lebih merah), bukan lebih pendek. Ini adalah tabrakan sungguhan: keduanya energi dan momentum kekal, persis seperti bola yang bertabrakan.
Sebuah foton terhambur dari elektron diam. Apa yang terjadi pada panjang gelombang foton tersebut?
- Foton memberikan energi ke elektron, sehingga ia pergi dengan kurang energi.
- Energi lebih sedikit berarti panjang gelombang lebih panjang — foton yang terhambur bergeser menuju warna merah.
Hamburan Compton adalah foton yang bertabrakan dengan elektron seperti bola biliar, menjaga energi dan momentum kekal. Foton memiliki momentum $p = h/\lambda$; setelah tabrakan ia memiliki kurang energi dan panjang gelombang lebih panjang, dan elektron terpental. Hal ini membuktikan cahaya membawa momentum — mengonfirmasi partikel foton.