تفاوت اصلی بین پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون این است که پراکندگی کامپتون نوعی پراکندگی غیر کشسان است، در حالی که پراکندگی تامسون نوعی پراکندگی الاستیک است.
به طور خلاصه، پراکندگی کامپتون را می توان به عنوان پراکندگی یک فوتون در برهمکنش با یک ذره باردار مانند یک الکترون تعریف کرد. در همین حال، پراکندگی تامسون نوعی پراکندگی الاستیک تابش الکترومغناطیسی در حضور یک ذره باردار آزاد است.
Compton Scattering چیست؟
پراکندگی کامپتون عبارت است از پراکندگی یک فوتون در اثر برهمکنش با یک ذره باردار مانند یک الکترون.این پدیده توسط آرتور هالی کامپتون کشف شد. اگر این فرآیند منجر به کاهش انرژی فوتون شود، می توانیم آن را اثر کامپتون بنامیم. در طی پراکندگی کامپتون، بخشی از انرژی فوتون به الکترون در حال پس زدن منتقل می شود. در مقابل، پراکندگی معکوس کامپتون با انتقال بخشی از انرژی یک ذره باردار به یک فوتون اتفاق می‌افتد.
شکل 01: فرآیند آزمایش پراکندگی کامپتون
علاوه بر این، پراکندگی کامپتون نوعی پراکندگی غیرکشسان نور است. این از طریق یک ذره باردار آزاد اتفاق می افتد به گونه ای که نور پراکنده شده با تابش فرودی متفاوت است. می توانیم تغییر طول موج نور را شیفت کامپتون بنامیم.
علاوه بر این، پراکندگی کامپتون یکی از چهار فرآیند رقابتی است که می تواند هنگام تعامل فوتون ها با ماده اتفاق بیفتد. سه فرآیند دیگر عبارتند از اثر فوتوالکتریک، تولید جفت و تجزیه نور. در میان آنها، پراکندگی کامپتون مهم‌ترین برهمکنش در منطقه انرژی مداخله‌گر است.
پراکندگی تامسون چیست؟
پراکندگی تامسون نوعی پراکندگی الاستیک تابش الکترومغناطیسی در حضور یک ذره باردار آزاد است. این پدیده را می توان با الکترومغناطیس کلاسیک توصیف کرد. پراکندگی تامسون را می توان به عنوان حد کم انرژی پراکندگی کامپتون توصیف کرد. با این حال، این حد پایین زمانی در دسترس است که انرژی فوتون کوچکتر از جرم-انرژی ذره باشد.
شکل 02: فعل و انفعالات ماده نور
علاوه بر این، هنگام در نظر گرفتن حد کم انرژی، میدان الکتریکی موج فرودی می تواند ذره باردار را شتاب دهد، که باعث می شود تابش با فرکانس مشابه موج فرودی ساطع کند. بنابراین، موج پراکنده می شود. پراکندگی تامسون اولین بار توسط J. J. Thomson توصیف شد.
پس زمینه مایکروویو کیهانی نمونه ای از پراکندگی تامسون است. این شامل یک جزء کوچک خطی قطبی شده است که به پراکندگی تامسون نسبت داده می شود. علاوه بر این، K-corona خورشیدی نتیجه پراکندگی تامسون تابش خورشیدی از الکترون‌های تاج خورشیدی است.
تفاوت بین پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون چیست؟
پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون دو نوع فرآیند پراکندگی نور هستند. تفاوت اصلی بین پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون در این است که پراکندگی کامپتون یک نوع پراکندگی غیر کشسان است، در حالی که پراکندگی تامسون یک نوع پراکندگی الاستیک است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - Compton Scattering در مقابل Thomson Scattering
پراکندگی کامپتون عبارت است از پراکندگی یک فوتون در اثر برهمکنش با یک ذره باردار مانند یک الکترون. در حالی که پراکندگی تامسون نوعی پراکندگی الاستیک تابش الکترومغناطیسی در حضور یک ذره باردار آزاد است. بنابراین، تفاوت اصلی بین پراکندگی کامپتون و پراکندگی تامسون در این است که پراکندگی کامپتون یک نوع پراکندگی غیر کشسان است، در حالی که پراکندگی تامسون یک نوع پراکندگی الاستیک است.
