Волновая и квантовая оптика. Задера С.Я - 107 стр.

могут быть одновременно соблюдены законы сохранения энергии и
импульса. В результате столкновения фотон изменяет не только направление
своего движения, но и частоту, так как часть своей энергии при столкновении
он передает электрону. Следовательно, энергия фотона при столкновении
уменьшается, а длина волн увеличивается.
     Эффект Комптона можно экспериментально получить лишь для
достаточно коротких волн, лежащих примерно в рентгеновском диапазоне.
Кванты рентгеновского излучения обладают очень большими энергиями и
импульсами по сравнению с энергиями и импульсами фотонов видимого
света. В результате столкновения с квантами рентгеновского излучения
электрон приобретает очень большие импульсы и при математическом
расчете необходимо пользоваться релятивистскими формулами.
     Схема столкновения фотона с электроном изображена на рис. 61.




     Рис. 61. Векторная диаграмма, иллюстрирующая упругое столкновение двух частиц
    – налетающего фотона с импульсом Pγ с покоящимся свободным электроном.

     До    столкновения     электрон      считается
                                            покоящимся. Импульс
                                               r ur
налетающего на электрон фотона станет равным h k = p γ . В результате
столкновения электрон приобретает импульс pe , а импульс фотона станет
          r ur /
равным h k = p γ . Используя законы сохранения энергии и импульса,
получим:

                                 r    r
                                 pγ = p ' γ + p → e
                                 r      r        h
                                 pγ = h k , h =
                                                2π
                                 hν + mec = hν / + mc 2
                                            2



                                     - 107 -