കോം‌പ്റ്റണ്‍ പ്രതിഭാസം

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.


എക്സ് കിരണം, ഗാമാ കിരണം തുടങ്ങിയ വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങള്‍ വസ്തുക്കളില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ അവയുടെ തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തിലുണ്ടാകുന്ന വര്‍ദ്ധനവും (അഥവാ ആവൃത്തിയിലുണ്ടാകുന്ന കുറവ്) ഊര്‍ജ്ജവ്യതിയാനവുമാണ്‌ കോം‌പ്റ്റണ്‍ പ്രതിഭാസം (Compton effect) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഇത് വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ വിസരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാല്‍ കോം‌പ്റ്റണ്‍ വിസരണം (Compton scattering) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ആര്‍തര്‍ ഹോളി കോം‌പ്റ്റണ്‍ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്‌ ഈ പ്രതിഭാസം കണ്ടെത്തിയത്. വിപ്ലവകരമായ ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്‌ 1927-ലെ നോബല്‍ സമ്മാനം അദ്ദേഹത്തിനു ലഭിച്ചു.

പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗസ്വഭാവമുപയോഗിച്ച് കോം‌പ്റ്റണ്‍ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കാനാവില്ല. പ്രകാശം കണികകള്‍കൊണ്ട് നിര്‍മ്മിച്ചതാണെന്ന പരികല്‍പനയുപയോഗിച്ച് മാത്രമേ ആയതി കുറഞ്ഞതും ആവൃത്തി കൂടിയതുമായ തരംഗങ്ങളിലെ കോം‌പ്റ്റണ്‍ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കാനാകൂ.

ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജമുള്ള (~keV) ഫോട്ടോണ്‍ ആറ്റത്തിലെ ഇലക്ട്രോണില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഇലക്ട്രോണിന്‌ നല്‍കുന്നതുവഴി ഫോട്ടോണിന്റെ ഊര്‍ജ്ജവും ആവൃത്തിയും കുറയുകയും പുറകോട്ടുപോവുകയും ചെയ്യുന്നു. കുറഞ്ഞ ഊര്‍ജ്ജമുള്ള (~eV) ആറ്റത്തിലെ ഇലക്ട്രോണിനെ പൂര്‍ണ്ണമായി പുറന്തള്ളുന്ന ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവം ഇതില്‍ നിന്ന് വിഭിന്നമാണ്‌.

[തിരുത്തുക] കോം‌പ്റ്റണ്‍ സമവാക്യം

A photon of wavelength \lambda \, comes in from the left, collides with a target at rest, and a new photon of wavelength \lambda ' \, emerges at an angle \theta \,.

തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തിലെ വ്യതിയാനം കണ്ടുപിടിക്കാനുള്ള സമവാക്യമാണിത്. ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക്ക് പ്രതിഭാസവുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയാണ്‌ ഇതിന്റെ രൂപീകരണം.

\lambda' - \lambda = \frac{h}{m_e c}(1-\cos{\theta})

where

\lambda\, ഫോട്ടോണിന്റെ തരം‌ഗദൈര്‍ഘ്യം(വികീര്‍ണനത്തിനു മുന്‍പ്)
\lambda'\, ഫോട്ടോണിന്റെ തരം‌ഗദൈര്‍ഘ്യം(വികീര്‍ണനത്തിനു ശേഷം)
me ഇലക്ട്രോണിന്റെ ഭാരം
\theta\, ഫോട്ടോണിന്റെ സഞ്ചാരപാതയിലുണ്ടായ വ്യതിയാനം
h പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം
c പ്രകാശപ്രവേഗം
താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
ആശയവിനിമയം