Efecto Compton: Choque entre fotón y electrón

​​Efecto Compton

Cuando interacciona con la materia, una radiación puede sufrir una variación en su longitud de onda. Concretamente, esto ocurre cuando un electrón interacciona con una radiación cualquiera.

Recuerda que: Interacción = choque inelástico entre electrón y fotón

En la imagen vemos distintas cantidades, que son energía y momento lineal, referidas al momento:

• Antes del choque: 
  • Para el electrón: $$E_e$$, $$\overrightarrow{p_e}$$
  • Para el fotón: $$E$$, $$\overrightarrow{p}$$​​
• Después del choque:
  • Para el electrón: $$E_e'$$, $$\overrightarrow{p_e}'$$
  • Para el fotón: $$E'$$, $$\overrightarrow{p}'$$​​

Aplicando el principio de conservación de la energía y momento lineal tenemos:

$$\begin{cases}\overrightarrow{p} + 0 = \overrightarrow{p}' + \overrightarrow{p_e}'\\E + m_ec^2 = E' +\sqrt{m_0^2c^4 + |\overrightarrow{p_e}'|^2}\end{cases}$$

Operando obtenemos la ecuación del efecto Compton:

​$$\Delta\lambda = \lambda ' - \lambda = \cfrac{h}{m_ec}(1-\cos{\theta})$$

Donde $$h=6,626\cdot 10^{-34} \ \rm J s$$ es la constante de Planck; $$m_e$$ es la masa del electrón en reposo; $$c$$ es la velocidad de la luz en el vacío; y $$\theta$$ es el ángulo de dispersión del fotón (ángulo en el que sale despedido)​