Compton-Verschiebung-Rechner

Über diesen Rechner

Dieser Rechner ermittelt die Compton-Verschiebung der Wellenlänge Δλ = λ_c(1 − cos θ), die auftritt, wenn ein Photon an einem freien Elektron gestreut wird und Energie verliert – wobei λ_c die Compton-Wellenlänge des Elektrons (h/mₑc ≈ 2,426 pm) und θ der Streuwinkel ist. Diese Verschiebung wurde 1923 von Arthur Compton experimentell entdeckt, ist nur bei hochenergetischen Photonen wie Röntgen- und Gammastrahlen messbar und war der entscheidende Beweis dafür, dass sich Licht wie diskrete Teilchen (Photonen) mit Impuls verhält und nicht nur wie Wellen.

Der Compton-Effekt ist zentral für die Röntgenphysik und die medizinische Bildgebung (er ist eine wesentliche Quelle von Bildstreuung und Dosis in Radiografie und CT), die Astrophysik (die Compton-Streuung prägt die Spektren von Röntgenquellen und die Photon-Baryon-Wechselwirkungen des frühen Universums) und den Entwurf von Strahlungsdetektoren in der Teilchenphysik.

Physikstudierende, die Quantenmechanik und Welle-Teilchen-Dualismus lernen, Medizinphysiker, die Strahlendosis und Streuung modellieren, und Forschende, die mit Röntgen- oder Gammaspektroskopie arbeiten, nutzen diese Berechnung und geben den Streuwinkel ein, um die Wellenlängenverschiebung zu ermitteln.