コンプトンシフト計算機

この計算ツールについて

この計算機は、光子が自由電子に散乱されてエネルギーを失うときに生じるコンプトン波長シフトΔλ = λ_c(1 − cos θ)を求めます。λ_cは電子のコンプトン波長(h/mₑc ≈ 2.426 pm)、θは散乱角です。1923年にアーサー・コンプトンが実験で発見したこのシフトは、X線やガンマ線のような高エネルギーの光子でのみ測定でき、光が単なる波ではなく、運動量をもつ離散的な粒子（光子）として振る舞うことの決定的な証拠となりました。

コンプトン効果は、X線物理や医用画像（X線撮影やCTにおける画像の散乱と線量の主要な発生源にあたります）、天体物理学（コンプトン散乱はX線源のスペクトルや、初期宇宙の光子とバリオンの相互作用を形づくります）、素粒子物理学の放射線検出器の設計の中心にあります。

量子力学や波動と粒子の二重性を学ぶ物理の学生、放射線量や散乱をモデル化する医学物理士、X線やガンマ線の分光を扱う研究者が、散乱角を入力して波長のシフトを求めるために、この計算を使います。