Comptono reiškinys

Comptono reiškinys (Kòmptono reiškinỹs), rentgeno ir gama spinduliuotės kvantų – fotonų – sklaida laisvaisiais (ar silpnai surištais) elektronais, per kurią fotonų energija sumažėja (labai didelės energijos gama kvantai gali būti sklaidomi ir kitomis elektringosiomis dalelėmis, pvz., protonais). Fotonas atiduoda dalį energijos elektronui ir jo paties energija sumažėja dydžiu h(ν₁ – ν₂); čia h – Plancko konstanta, ν₁ – fotono dažnis iki susidūrimo, ν₂ – po susidūrimo. Fotono judesio kiekis sumažėja, o jo bangos ilgis padidėja. Spinduliuotės, kurią sklaido nejudantys elektronai, bangos ilgio pokytis Δλ priklauso nuo sklaidos kampo φ: Δλ = λ_c(1 – cosφ); čia λ_c – Comptono bangos ilgis. Tai fizikinė konstanta, būdinga reliatyvistiniams kvantiniams procesams. Jei spinduliuotę sklaido judantys elektronai, tai Δλ priklauso nuo jų pradinės energijos. Atvirkštinis Comptono reiškinys vyksta didelės energijos (reliatyvistiniams) elektronams sklaidant mažesnės energijos fotonus. Didėja fotonų energija ir jų bangos ilgis sklaidos metu mažėja. Comptono reiškinys patvirtino, kad trumpabangė elektromagnetinė spinduliuotė turi dalelinių savybių. Comptono reiškiniu naudojamasi gama spinduliuotei tirti, jis yra kai kurių gama spektrometrų veikimo pagrindas. Atvirkštiniu Comptono reiškiniu dažnai paaiškinamas kosminių šaltinių gama spinduliuotės mechanizmas ir kita. 1922 atrado A. H. Comptonas tirdamas rentgeno spindulių sklaidą parafine. Kvantinės teorijos įvaizdžiais atskirai vienas nuo kito Comptono reiškinį paaiškino, A. H. Comptonas ir P. J. W. Debye.