המודל הדואלי של האור

אפקט קומפטון

בשנת 1923 היה ארתור קומפטון לפיזיקאי הראשון שביצע ניסוי ומדידות בקשר לתופעה של התנגשות אור באלקטרונים. קומפטון השתמש בקרינת X כדי להאיר לוח פחם. הבחירה בקרינת X נבעה מהעובדה שלקרינה זו יש אנרגיה גבוהה. הבחירה בלוח פחם נבעה מהעובדה שלפחם יש מספר אלקטרונים חופשיים במעטפת הקשורים באופן חלש יחסית לגרעין האטום. כשקרן האור פגעה באקראי באלקטרון הנמצא באטום הפחמן נצפתה ביניהם התנגשות אלסטית שבה התנע והאנרגיה הכוללים לפני ההתנגשות שווים לאלו שאחרי ההתנגשות.

קומפטון גילה שמייד אחרי ההתנגשות בין קרינת ה-X והאלקטרונים התרחשו שני דברים:

1. גם האלקטרון וגם הקרן הפוגעת הוסטו כל אחד לצד אחר בזווית שגודלה תלוי בזווית הפגיעה ביניהם.
2. קרן ה-X המוסטת הייתה בעלת תדר מעט נמוך מתדר קרן ה-X המקורית שלפני הפגיעה.

מאפייני ההתנגשות האלסטית, זווית ההסטה ושימור האנרגיה והתנע, לא יכלו להיות מוסברים על-ידי הבנת האור כגל. ברם, מאפיינים אלו יכלו להיות בקלות מוסברים ומובנים לו חזרו להבין את האור כחלקיקים כדוריים קטנים.

עובדה זו יחד עם הגדרת האור כחלקיקים נושאי אנרגיה, הלוא הם הפוטונים, העמידה את אנשי המדע בדילמה לגבי הקביעה האם האור הוא תופעה חלקיקית או תופעה גלית.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - קרינה וחומר | קרינה וחומר - המודל הדואלי של האור : קרינת X | קרינת גוף שחור | חידת הקטסטרופה של האולטרא-סגול | קבוע פלאנק וקוונטת אנרגיה | חידת האפקט הפוטואלקטרי | פתרון האפקט הפוטואלקטרי | אפקט קומפטון | המודל הדואלי של קרינה אלקטרומגנטית | סיכום ]