Compton Scattering

In the Compton effect, a γ-ray photon of wavelength λ strikes a free, but initially stationary, electron of mass m. The photon is scattered an angle θ, and its scattered wavelength is  The electron recoils at an angle φ (see Figure 1.1).

 Figure 1.1

 a) Write the relativistic equations for momentum and energy conservation.

b) Find an expression for the change  in the photon wavelength for the special case θ = π/2.

SOLUTION

a) From momentum and energy conservation we can write

(1)

where  are the momenta and energies of the photon before and after the scattering, respectively,  are the final momentum and energies of the electron, and ε_e is its initial energy. We have for the electron

and for the photon

So we can rewrite (1) in the form

(2)

b) To solve these equations we can express the momentum of the recoil electron p_e in two ways

(3)

from (2).

and for a special case θ = π/2, cosθ = 0. We have

Dividing this equation by  we get

Taking into account that p = h/λ, we obtain the final result:

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشؤون الفكرية يقيم أمسيات قرآنية في غانا ونيجيريا ضمن برنامج سفرة الكفيل الرمضانية

شعبة التوجيه الديني النسوي تختتم محافلها القرآنية الرمضانية

المجمع العلمي يختتم مسابقة رحيق الولاء ضمن فعاليات ملتقى النورين الخامس في بابل

الحلقة 27 من جائزة العميد القرآنية تشهد مشاركة 5 قرّاء من فئة الكبار ضمن المرحلة النهائية

المزيد

الآخبار الصحية

كوب قبل النوم.. مشروب طبيعي يحارب الأرق

دون أدوية.. طريقة طبيعية لخفض ضغط الدم بفعالية مذهلة

المعكرونة ليست عدوك.. كيف تصبح جزءا من وجبة صحية متوازنة؟

دراسة: تناول القهوة يوميا يخفض خطر الإصابة بالاضطرابات النفسية

المزيد

الآخبار التكنلوجية

علماء روس يخططون لبناء منشأة للكشف عن المادة المظلمة

ثاني أكسيد الكربون ليس تهديدا للمناخ فقط.. بل لصحة الإنسان أيضا!

ديدان الأرض تكشف تلوث التربة بالمعادن الثقيلة

خبير أرصاد جوية: ظاهرة النينيو القادمة قد تكون الأقوى خلال 10 سنوات

المزيد

مواضيع ذات صلة

الغز الوجود

جسيمات التماثل الفائق الفوتينوات ، سكواركات ..المادة الظل.. الأكسيونات ..إلخ .

ريادةالانسان للفضاء -قدرة الله في خلق الطيور(كيف الهمت الطيور الانسان )

التجريبية المنطقية وميكانيكا الكم: رؤية كاسيرر بين العلم والفلسفة

المفاهيم الفيزيائية بين الدقة العلمية والتأويل الفلسفي

"توحيد العلوم عبر استبعاد الميتافيزيقا

إرنست ماخ: توحيد الفيزياء عبر الإدراكات الحسية واستبعاد الميتافيزيقا

"الفيزياء بين الكلاسيكية والكم: من حتمية الأشياء إلى نسبية القوانين"

قوانين البقاء في الفيزياء The Conservation Laws of Physics

من كاسيرر إلى ميكانيكا الكم: تطور مفهوم السببية في الفيزياء والفلسفة

نظرة فلسفية لميكانيكا الكم: هل يمكن فهم الحياة بمفاهيم الفيزياء؟

الطول والزمن في النسبية: التحدي الفيزيائي للفلسفة التقليدية