Kľúčový rozdiel medzi Comptonovým rozptylom a Thomsonovým rozptylom je ten, že Comptonov rozptyl je typ nepružného rozptylu, zatiaľ čo Thomsonov rozptyl je typ elastického rozptylu.
Stručne povedané, Comptonov rozptyl možno definovať ako rozptyl fotónu pri interakcii s nabitou časticou, ako je napríklad elektrón. Medzitým je Thomsonov rozptyl typom elastického rozptylu elektromagnetického žiarenia v prítomnosti voľnej nabitej častice.
Čo je Compton Scattering?
Comptónový rozptyl je rozptyl fotónu pri interakcii s nabitou časticou, ako je elektrón. Tento jav objavil Arthur Holly Compton. Môžeme to nazvať Comptonov efekt, ak tento proces vedie k zníženiu energie fotónu. Počas Comptonovho rozptylu sa časť energie fotónu prenáša na spätný elektrón. Naproti tomu inverzný Comptonov rozptyl nastáva pri prenose časti energie nabitej častice na fotón.
Obrázok 01: Proces Comptonovho rozptylového experimentu
Navyše, Comptonov rozptyl je typ neelastického rozptylu svetla. K tomu dochádza prostredníctvom voľne nabitej častice takým spôsobom, že rozptýlené svetlo sa líši od dopadajúceho žiarenia. Zmenu vlnovej dĺžky svetla môžeme nazvať Comptonovým posunom.
Okrem toho je Comptonov rozptyl jedným zo štyroch konkurenčných procesov, ku ktorým môže dôjsť pri interakcii fotónov s hmotou. Ďalšie tri procesy sú fotoelektrický efekt, tvorba párov a fotodezintegrácia. Spomedzi nich je Comptonov rozptyl najvýznamnejšou interakciou v intervenujúcej oblasti energie.
Čo je Thomson Scattering?
Thomsonov rozptyl je typ elastického rozptylu elektromagnetického žiarenia v prítomnosti voľne nabitej častice. Tento jav možno opísať klasickým elektromagnetizmom. Thomsonov rozptyl možno opísať ako nízkoenergetickú hranicu Comptonovho rozptylu. Táto spodná hranica je však dostupná, keď je energia fotónu menšia ako energia hmoty častice.
Obrázok 02: Interakcie ľahkej hmoty
Navyše, ak vezmeme do úvahy limit nízkej energie, elektrické pole dopadajúcej vlny môže urýchliť nabitú časticu, čo spôsobí, že vyžaruje žiarenie s rovnakou frekvenciou ako dopadajúca vlna. Preto sa vlna rozptýli. Thomsonov rozptyl prvýkrát opísal J. J. Thomson.
Kozmické mikrovlnné pozadie je príkladom Thomsonovho rozptylu. Obsahuje malú lineárne polarizovanú zložku, ktorá sa pripisuje Thomsonovmu rozptylu. Slnečná K-korona je navyše výsledkom Thomsonovho rozptylu slnečného žiarenia zo slnečných koronálnych elektrónov.
Aký je rozdiel medzi Comptonovým rozptylom a Thomsonovým rozptylom?
Comptonov rozptyl a Thomsonov rozptyl sú dva typy procesov rozptylu svetla. Kľúčový rozdiel medzi Comptonovým rozptylom a Thomsonovým rozptylom je v tom, že Comptonov rozptyl je typ nepružného rozptylu, zatiaľ čo Thomsonov rozptyl je typ elastického rozptylu.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiely medzi Comptonovým rozptylom a Thomsonovým rozptylom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Compton Scattering vs Thomson Scattering
Comptónový rozptyl je rozptyl fotónu pri interakcii s nabitou časticou, ako je elektrón. Zatiaľ čo Thomsonov rozptyl je typ elastického rozptylu elektromagnetického žiarenia v prítomnosti voľne nabitej častice. Kľúčový rozdiel medzi Comptonovým rozptylom a Thomsonovým rozptylom je teda ten, že Comptonov rozptyl je typ nepružného rozptylu, zatiaľ čo Thomsonov rozptyl je typ elastického rozptylu.
