A Compton-szórás és a Thomson-szórás közötti fő különbség az, hogy a Compton-szórás a rugalmatlan szórás egyik fajtája, míg a Thomson-szórás a rugalmas szórás egyik fajtája.
Röviden, a Compton-szórást úgy definiálhatjuk, mint egy foton szóródását egy töltött részecskével, például egy elektronnal való kölcsönhatás során. Eközben a Thomson-szórás az elektromágneses sugárzás rugalmas szórásának egy fajtája szabad töltött részecske jelenlétében.
Mi az a Compton-szórás?
A Compton-szórás egy foton szóródása töltött részecskével, például elektronnal való kölcsönhatás során. Ezt a jelenséget Arthur Holly Compton fedezte fel. Nevezhetjük Compton-effektusnak, ha ez a folyamat a foton energiájának csökkenését eredményezi. A Compton-szórás során a foton energiájának egy része átkerül a visszapattanó elektronhoz. Ezzel szemben az inverz Compton-szórás egy töltött részecske energiájának egy részének fotonra való átvitelekor következik be.
01. ábra: A Compton-szórási kísérlet folyamata
Sőt, a Compton-szórás a fény rugalmatlan szórásának egy fajtája. Ez egy szabadon töltött részecskén keresztül történik oly módon, hogy a szórt fény különbözik a beeső sugárzástól. A fény hullámhosszának változását nevezhetjük Compton-eltolásnak.
Továbbá a Compton-szórás egyike annak a négy versengő folyamatnak, amelyek akkor következhetnek be, amikor a fotonok kölcsönhatásba lépnek az anyaggal. A másik három folyamat a fotoelektromos hatás, a párképzés és a fotodezintegráció. Közülük a Compton-szórás a legjelentősebb kölcsönhatás a köztes energiarégióban.
Mi az a Thomson-szórás?
A Thomson-szórás az elektromágneses sugárzás rugalmas szórásának egy fajtája szabadon töltött részecske jelenlétében. Ez a jelenség a klasszikus elektromágnesességgel írható le. A Thomson-szórást a Compton-szórás alacsony energiahatáraként írhatjuk le. Ez az alsó határ azonban akkor érhető el, ha a foton energiája kisebb, mint a részecske tömegenergiája.
02. ábra: Fényanyag kölcsönhatások
Továbbá, ha figyelembe vesszük az alacsony energiahatárt, a beeső hullám elektromos tere felgyorsíthatja a töltött részecskét, aminek következtében az ugyanolyan frekvenciájú sugárzást bocsát ki, mint a beeső hullám. Ezért a hullám szétszóródik. A Thomson-szórást először J. J. Thomson írta le.
A kozmikus mikrohullámú háttér egy példa a Thomson-szórásra. Tartalmaz egy kis, lineárisan polarizált komponenst, amelyet a Thomson-szórásnak tulajdonítanak. Ezenkívül a nap K-korona a napkoronális elektronok napsugárzásának Thomson-szórásának eredménye.
Mi a különbség a Compton-szórás és a Thomson-szórás között?
A Compton-szórás és a Thomson-szórás kétféle fényszórási folyamat. A fő különbség a Compton-szórás és a Thomson-szórás között az, hogy a Compton-szórás a rugalmatlan szóródás egyik fajtája, míg a Thomson-szórás a rugalmas szórás egy fajtája.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be a Compton-szórás és a Thomson-szórás közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Compton Scattering vs Thomson Scattering
A Compton-szórás egy foton szórása töltött részecskével, például elektronnal való kölcsönhatás során. Míg a Thomson-szórás az elektromágneses sugárzás rugalmas szórásának egy fajtája szabadon töltött részecske jelenlétében. Tehát a legfontosabb különbség a Compton-szórás és a Thomson-szórás között az, hogy a Compton-szórás a rugalmatlan szórás egyik fajtája, míg a Thomson-szórás a rugalmas szórás egy fajtája.
