Efecto Compton

El efecto Compton es un fenómeno por el cual la radiación electromagnética que incide sobre ciertas superficies sale con una longitud de onda mayor que la de entrada.

Este fenómeno, observado en 1923 por Arthur Holly Compton, mientras realizaba investigaciones sobre la difusión de los rayos X, sólo puede explicarse a partir de los principios de la mecánica cuántica.
Así, si se considera que la radiación electromagnética está constituida por cuantos de energía llamados fotones, en su interacción con la materia puede absorberse parte de estos fotones. En tal caso, la energía global de la radiación disminuiría, y también su frecuencia, con lo que aumentaría la longitud de onda.

Longitud de onda de Compton
El efecto Compton puede cuantificarse dentro del marco teórico ofrecido por Planck y Einstein acerca de la energía electromagnética. Considerando que la masa de los cuantos de esta radiación (fotones) es Ef = hn, que también se puede escribir como Ef = w, siendo = h / 2p, el momento lineal de cada fotón viene definido por:

Mediante las leyes de conservación del momento lineal y de la energía se obtiene que la diferencia entre las longitudes de onda de entrada y salida del fotón en la interacción viene dada por:

siendo q el ángulo de desviación de la trayectoria del fotón y lc una constante llamada longitud de onda de Compton del electrón, cuyo valor viene dado por: La explicación que del efecto Compton proporciona la mecánica cuántica ofrece una de las pruebas experimentales más convincentes de la validez de sus postulados teóricos. Este fenómeno suministra una ilustración determinante de las propiedades de onda y partícula de la radiación electromagnética.