Het belangrijkste verschil tussen Compton-verstrooiing en Thomson-verstrooiing is dat Compton-verstrooiing een soort inelastische verstrooiing is, terwijl Thomson-verstrooiing een soort elastische verstrooiing is.
Kortom, Compton-verstrooiing kan worden gedefinieerd als de verstrooiing van een foton bij interactie met een geladen deeltje zoals een elektron. Ondertussen is Thomson-verstrooiing een soort elastische verstrooiing van elektromagnetische straling in de aanwezigheid van een vrij geladen deeltje.
Wat is Compton Scattering?
Comptonverstrooiing is de verstrooiing van een foton bij interactie met een geladen deeltje zoals een elektron. Dit fenomeen werd ontdekt door Arthur Holly Compton. We kunnen het het Compton-effect noemen als dit proces resulteert in een afname van de energie van het foton. Tijdens Compton-verstrooiing wordt een deel van de energie van het foton overgedragen aan het terugspringende elektron. Daarentegen vindt inverse Compton-verstrooiing plaats bij de overdracht van een deel van de energie van een geladen deeltje naar een foton.
Figuur 01: Het proces van het Compton-verstrooiingsexperiment
Bovendien is Compton-verstrooiing een soort inelastische verstrooiing van licht. Dit gebeurt via een vrijgeladen deeltje zodanig dat het verstrooide licht anders is dan de invallende straling. We kunnen de verandering van golflengte van het licht Compton-verschuiving noemen.
Bovendien is de Compton-verstrooiing een van de vier concurrerende processen die kunnen plaatsvinden wanneer fotonen interageren met materie. De andere drie processen zijn foto-elektrisch effect, paarproductie en fotodesintegratie. Onder hen is Compton-verstrooiing de belangrijkste interactie in het tussenliggende energiegebied.
Wat is Thomson verstrooiing?
Thomson-verstrooiing is een soort elastische verstrooiing van elektromagnetische straling in de aanwezigheid van een vrij geladen deeltje. Dit fenomeen kan worden beschreven door klassiek elektromagnetisme. Thomson-verstrooiing kan worden omschreven als de lage-energielimiet van Compton-verstrooiing. Deze ondergrens is echter beschikbaar wanneer de fotonenergie kleiner is dan de massa-energie van het deeltje.
Figuur 02: Interacties tussen licht en materie
Bovendien kan het elektrische veld van de invallende golf, als we kijken naar de lage-energielimiet, het geladen deeltje versnellen, waardoor het straling uitzendt met dezelfde frequentie als de invallende golf. Daarom wordt de golf verstrooid. Thomson-verstrooiing werd voor het eerst beschreven door J. J. Thomson.
Kosmische microgolfachtergrond is een voorbeeld van een Thomson-verstrooiing. Het bevat een kleine lineair gepolariseerde component die wordt toegeschreven aan Thomson-verstrooiing. Bovendien is zonne-K-corona het resultaat van de Thomson-verstrooiing van zonnestraling door coronale elektronen van de zon.
Wat is het verschil tussen Compton-verstrooiing en Thomson-verstrooiing?
Compton-verstrooiing en Thomson-verstrooiing zijn twee soorten lichtverstrooiingsprocessen. Het belangrijkste verschil tussen Compton-verstrooiing en Thomson-verstrooiing is dat Compton-verstrooiing een soort inelastische verstrooiing is, terwijl Thomson-verstrooiing een soort elastische verstrooiing is.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen Compton-verstrooiing en Thomson Scattering in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Compton Scattering vs Thomson Scattering
Comptonverstrooiing is de verstrooiing van een foton bij interactie met een geladen deeltje zoals een elektron. Terwijl Thomson-verstrooiing een soort elastische verstrooiing van elektromagnetische straling is in de aanwezigheid van een vrij geladen deeltje. Het belangrijkste verschil tussen Compton-verstrooiing en Thomson-verstrooiing is dat Compton-verstrooiing een soort inelastische verstrooiing is, terwijl Thomson-verstrooiing een soort elastische verstrooiing is.
