Redigerer Compton-effekt (avsnitt)

==Compton-bølgelengden==

Formelen til Compton viser at bølgelengden  ''&lambda;'&thinsp;'' til den spredte strålingen er mindre enn bølgelengden ''&lambda;'' for den innkommende strålingen for alle spredningsvinkler ''&theta;'' unntatt i fremoverretning ''&theta; = 0''. Differansen ''&lambda;' - &lambda;'' i en gitt retning er den samme for alle bølgelengder og uavhengig av materialet til sprederen. Den avhenger kun av bølgelengden

: <math> \lambda_C = {h\over mc} </math>

som kalles for «Compton-bølgelengden».  For ''&theta;'' = 90&deg; er ''&lambda;' - &lambda; = &lambda;<sub>C</sub>''&thinsp; og er derfor uavhengig av bølgelengden til den innkommende strålingen.  Benytter man at {{nowrap|''hc'' {{=}}  1,240&thinsp;keV&sdot;nm}} sammen med verdien for elektronets masse {{nowrap|''m'' {{=}} 0,511&thinsp;MeV/c<sup>2</sup>}}, finner man {{nowrap|''&lambda;<sub>C</sub>'' {{=}} 0,00243&thinsp;[[nm]]}}. Et foton med denne bølgelengden vil ha energien {{nowrap|''E<sub>C</sub> {{=}} mc<sup>2</sup>'' {{=}} 511&thinsp;keV}} som er en typisk røntgenenergi. Den '''reduserte''' Compton-bølgelengden er definert som ''&lambda;<sub>C</sub>' =  ħ/mc'' hvor  ''ħ = h/2π&thinsp;'' er den reduserte [[Plancks konstant]]. Denne er 137 ganger mindre enn [[Bohrs atommodell|Bohr-radius]] og 137 ganger større enn den [[klassisk elektronradius|klassiske elektronradiusen]].

I sitt avgjørende eksperiment i 1923 benyttet Compton røntgenstråling fra [[molybden]] og spesielt [[Karakteristisk røntgenstråling|K<sub>&alpha;</sub>- linjen]] med bølgelengden {{nowrap|''&lambda;'' {{=}} 0,0710&thinsp;nm}}. Som spreder brukte han grafitt fordi elektronene i kullatomet er forholdsvis løst bundne. Han målte da spredt stråling med bølgelengde {{nowrap|''&lambda;''' {{=}} 0,0731&thinsp;nm}} for spredningsvinkelen  {{nowrap|''&theta;'' {{=}} 90&deg;}} i overensstemmelse med sin formel når man tar hensyn til usikkerheten i målingene. Formelen ga også riktige resultater ved andre spredningsvinkler.

For røntgenstråling med bølgelengder lengre enn Compton-bølgelengden, vil den spredte strålingen ha omtrent samme bølgelengde som den innfallende strålingen. Dette tilsvarer røntgenenergier ''E'' < 500&thinsp;keV. [[Comptonspredning|Compton-spredning]] kan da beskrives som [[Thomson-spredning]].  Derimot for høyere energier ''E'' > 500&thinsp;keV vil den spredte strålingen ha en bølgelengde ''&lambda;'&thinsp;'' av samme størrelsesorden som Compton-bølgelengden uavhengig av bølgelengden til den innfallende strålingen.