Här är varför Compton -effekten är mycket mindre betydande för protoner:
* Massskillnad: Protoner är ungefär 1836 gånger tyngre än elektroner. Denna enorma skillnad i massan spelar en avgörande roll i Compton -effekten. Energiöverföringen från fotonen till den laddade partikeln beror på partikelns massa.
* Energiöverföring: Energiöverföringen i Compton -effekten styrs av formeln:
* ΔE =hc/(λ ' - λ) =(h/m_e c) (1 - cos θ)
* Var:
* ΔE är energiöverföringen
* h är Plancks konstant
* C är ljusets hastighet
* λ 'är våglängden för den spridda fotonen
* λ är våglängden för den infallande fotonen
* θ är spridningsvinkeln
* m_e är elektronens massa
Eftersom energiöverföringen är omvänt proportionell mot partikelns massa skulle energiöverföringen till en proton vara betydligt mindre än det till en elektron för samma fotonenergi.
* Momentumöverföring: Compton -effekten involverar också en överföring av fart. Eftersom protonen är mycket tyngre skulle momentumöverföringen till en proton vara mycket mindre, vilket gör effekten mindre märkbar.
Praktiska konsekvenser:
* Compton spridning i materia: I material involverar Compton -spridning främst elektroner eftersom de är mycket mer många och lättare. Sannolikheten för att en fotonspridning av en proton är betydligt lägre.
* högenergifotoner: Även om Compton-effekten med protoner är mindre betydande kan den fortfarande uppstå, särskilt med mycket högenergifotoner (som de som finns i kosmiska strålar). Effekten kommer emellertid att vara mycket mindre uttalad jämfört med spridningen av elektroner.
Sammanfattningsvis: Medan teoretiskt möjligt är Compton -effekten med protoner mycket mindre framträdande än med elektroner på grund av den stora massskillnaden. Det är därför vi vanligtvis fokuserar på elektronspridning när vi diskuterar Compton -effekten i vardagliga sammanhang.
