Η βασική διαφορά μεταξύ της σκέδασης Compton και της σκέδασης Thomson είναι ότι η σκέδαση Compton είναι ένας τύπος ανελαστικής σκέδασης, ενώ η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης.
Συνοπτικά, η σκέδαση Compton μπορεί να οριστεί ως η σκέδαση ενός φωτονίου κατά την αλληλεπίδραση με ένα φορτισμένο σωματίδιο όπως ένα ηλεκτρόνιο. Εν τω μεταξύ, η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παρουσία ενός ελεύθερου φορτισμένου σωματιδίου.
Τι είναι το Compton Scattering;
Η σκέδαση κομπτονίου είναι η σκέδαση ενός φωτονίου κατά την αλληλεπίδραση με ένα φορτισμένο σωματίδιο όπως ένα ηλεκτρόνιο. Αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε από τον Arthur Holly Compton. Μπορούμε να το ονομάσουμε φαινόμενο Compton εάν αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ενέργειας του φωτονίου. Κατά τη διάρκεια της σκέδασης Compton, ένα μέρος της ενέργειας του φωτονίου μεταφέρεται στο ηλεκτρόνιο που υποχωρεί. Αντίθετα, η αντίστροφη σκέδαση Compton συμβαίνει κατά τη μεταφορά ενός μέρους της ενέργειας ενός φορτισμένου σωματιδίου σε ένα φωτόνιο.
Εικόνα 01: Η διαδικασία του πειράματος σκέδασης Compton
Επιπλέον, η σκέδαση Compton είναι ένας τύπος ανελαστικής σκέδασης φωτός. Αυτό συμβαίνει μέσω ενός ελεύθερα φορτισμένου σωματιδίου με τέτοιο τρόπο ώστε το σκεδαζόμενο φως να είναι διαφορετικό από την προσπίπτουσα ακτινοβολία. Μπορούμε να ονομάσουμε την αλλαγή του μήκους κύματος του φωτός μετατόπιση Compton.
Επιπλέον, η σκέδαση Compton είναι μία από τις τέσσερις ανταγωνιστικές διαδικασίες που μπορεί να συμβεί όταν τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με την ύλη. Οι άλλες τρεις διαδικασίες είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, η παραγωγή ζευγών και η φωτοδιάσπαση. Μεταξύ αυτών, η σκέδαση Compton είναι η πιο σημαντική αλληλεπίδραση στην παρεμβαλλόμενη ενεργειακή περιοχή.
Τι είναι το Thomson Scattering;
Η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παρουσία ενός ελεύθερου φορτισμένου σωματιδίου. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί από τον κλασικό ηλεκτρομαγνητισμό. Η σκέδαση Thomson μπορεί να περιγραφεί ως το όριο χαμηλής ενέργειας της σκέδασης Compton. Ωστόσο, αυτό το κατώτερο όριο είναι διαθέσιμο όταν η ενέργεια του φωτονίου είναι μικρότερη από τη μάζα-ενέργεια του σωματιδίου.
Εικόνα 02: Αλληλεπιδράσεις ελαφριάς ύλης
Επιπλέον, όταν εξετάζουμε το όριο χαμηλής ενέργειας, το ηλεκτρικό πεδίο του προσπίπτοντος κύματος μπορεί να επιταχύνει το φορτισμένο σωματίδιο, γεγονός που το αναγκάζει να εκπέμπει ακτινοβολία στην ίδια συχνότητα με το προσπίπτον κύμα. Επομένως, το κύμα διασκορπίζεται. Η σκέδαση Thomson περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον J. J. Thomson.
Το κοσμικό φόντο μικροκυμάτων είναι ένα παράδειγμα σκέδασης Thomson. Περιέχει μια μικρή γραμμικά-πολωμένη συνιστώσα που αποδίδεται στη σκέδαση Thomson. Επιπλέον, η ηλιακή κορώνα Κ είναι αποτέλεσμα της σκέδασης Thomson της ηλιακής ακτινοβολίας από τα ηλιακά ηλεκτρόνια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Compton Scattering και του Thomson Scattering;
Η σκέδαση Compton και η σκέδαση Thomson είναι δύο τύποι διαδικασιών σκέδασης φωτός. Η βασική διαφορά μεταξύ της σκέδασης Compton και της Thomson Scattering είναι ότι η σκέδαση Compton είναι ένας τύπος ανελαστικής σκέδασης, ενώ η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του Compton scattering και του Thomson Scattering σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Compton Scattering εναντίον Thomson Scattering
Η σκέδαση κομπτονίου είναι η σκέδαση ενός φωτονίου κατά την αλληλεπίδραση με ένα φορτισμένο σωματίδιο όπως ένα ηλεκτρόνιο. Ενώ, η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παρουσία ενός ελεύθερου φορτισμένου σωματιδίου. Έτσι, η βασική διαφορά μεταξύ της σκέδασης Compton και της Thomson Scattering είναι ότι η σκέδαση Compton είναι ένας τύπος ανελαστικής σκέδασης, ενώ η σκέδαση Thomson είναι ένας τύπος ελαστικής σκέδασης.
