Ключевое различие между комптоновским рассеянием и томсоновским рассеянием заключается в том, что комптоновское рассеяние - это тип неупругого рассеяния, тогда как томсоновское рассеяние - тип упругого рассеяния.
Вкратце комптоновское рассеяние можно определить как рассеяние фотона при взаимодействии с заряженной частицей, такой как электрон. Между тем томсоновское рассеяние - это разновидность упругого рассеяния электромагнитного излучения в присутствии свободной заряженной частицы.
Что такое комптоновское рассеяние?
Комптоновское рассеяние - это рассеяние фотона при взаимодействии с заряженной частицей, такой как электрон. Это явление было открыто Артуром Холли Комптоном. Мы можем назвать это эффектом Комптона, если этот процесс приводит к уменьшению энергии фотона. При комптоновском рассеянии часть энергии фотона передается отталкивающемуся электрону. Напротив, обратное комптоновское рассеяние происходит при передаче части энергии заряженной частицы фотону.
Рисунок 01: Процесс эксперимента по комптоновскому рассеянию
Кроме того, комптоновское рассеяние является разновидностью неупругого рассеяния света. Это происходит благодаря свободно заряженной частице таким образом, что рассеянный свет отличается от падающего излучения. Мы можем назвать изменение длины волны света комптоновским сдвигом.
Кроме того, комптоновское рассеяние является одним из четырех конкурирующих процессов, которые могут происходить при взаимодействии фотонов с веществом. Остальные три процесса - это фотоэлектрический эффект, образование пар и фоторасщепление. Среди них комптоновское рассеяние является наиболее значительным взаимодействием в промежуточной области энергий.
Что такое рассеяние Томсона?
Томсоновское рассеяние - разновидность упругого рассеяния электромагнитного излучения в присутствии свободно заряженной частицы. Это явление можно описать классическим электромагнетизмом. Томсоновское рассеяние можно описать как низкоэнергетический предел комптоновского рассеяния. Однако этот нижний предел доступен, когда энергия фотона меньше энергии массы частицы.
Рисунок 02: Взаимодействие Света с Материей
Более того, при рассмотрении низкоэнергетического предела электрическое поле падающей волны может ускорять заряженную частицу, что заставляет ее излучать излучение той же частоты, что и падающая волна. Поэтому волна рассеивается. Томсоновское рассеяние впервые было описано Дж. Дж. Томсоном.
Космический микроволновый фон является примером рассеяния Томсона. Он содержит небольшой линейно-поляризованный компонент, который приписывается рассеянию Томсона. Более того, солнечная К-корона является результатом томсоновского рассеяния солнечного излучения на электронах солнечной короны.
В чем разница между рассеянием Комптона и рассеянием Томсона?
Комптоновское рассеяние и томсоновское рассеяние - это два типа процессов рассеяния света. Ключевое различие между комптоновским рассеянием и томсоновским рассеянием состоит в том, что комптоновское рассеяние - это тип неупругого рассеяния, тогда как томсоновское рассеяние - тип упругого рассеяния.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между рассеянием Комптона и рассеянием Томсона в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Комптоновское рассеяние против рассеяния Томсона
Комптоновское рассеяние - это рассеяние фотона при взаимодействии с заряженной частицей, такой как электрон. Принимая во внимание, что рассеяние Томсона - это тип упругого рассеяния электромагнитного излучения в присутствии свободно заряженной частицы. Таким образом, ключевое различие между комптоновским рассеянием и томсоновским рассеянием заключается в том, что комптоновское рассеяние - это тип неупругого рассеяния, тогда как томсоновское рассеяние - тип упругого рассеяния.
