* vågteori kan inte förklara Compton -effekten: Vågteorin om ljus förutspår att det spridda ljuset bör ha samma frekvens som infallande ljus, oavsett spridningsvinkeln. Compton -effekten visar emellertid att det spridda ljuset har en * lägre * frekvens (längre våglängd) än det infallande ljuset, och mängden förändring beror på spridningsvinkeln.
* partikelteori förklarar Compton -effekten: I partikelbilden förklaras Compton -effekten som en kollision mellan en foton och en elektron. Under denna kollision överför fotonen en del av dess energi och fart till elektronen, vilket resulterar i en lägre energi (längre våglängd) foton. Mängden energi som överförs beror på spridningsvinkeln.
Nyckelobservationer som stöder ljusets partikel i Compton -effekten:
* Conservation Energy and Momentum: Compton -effekten visar att systemets totala energi och fart (foton och elektron) bevaras, vilket förväntas i en partikelkollision.
* vinkelberoende spridning: Förändringen i våglängden (eller frekvensen) för den spridda fotonen är beroende av spridningsvinkeln, som förutses av kollisionen av partiklar.
* Ingen klassisk förklaring: Vågteorin om ljus kan inte förklara den vinkelberoende spridningen och förändringen i våglängden observerad i Compton-effekten.
Därför är Compton -effekten ett avgörande bevis som stöder ljusets partikel natur. Den belyser ljusets dualitet, vilket innebär att den kan uppvisa både vågliknande och partikelliknande beteende beroende på situationen.
