Comptoneffekt: Warum ein gestreutes Photon?

zeitdilat · Gast

Hi, ich habe mal eine grundsätzliche Frage zum Comptoneffekt:
Warum muss beim Stoß mit einem Elektron eigentlich immer ein gestreutes Quant auftreten??

Über Antworten wäre ich sehr dankbar Hammer

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Was für ein Quant soll denn sonst auftreten, wenn kein gestreutes?

Oder meinst du, das Photon soll komplett absorbiert werden? Das ist aufgrund von Impuls- und Energieerhaltung verboten.

zeitdil · Gast

Ja aber könnte das Photon nicht einfach gegen das Elektron knallen, das Elektron fliegt nicht in einem Winkel, sondern einfach geradeaus mit kinetischer Energie weiter und das Photon mit weniger Energie in die gleiche Richtung hinterher?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Mach einen Ansatz für Energien und Impulse und rechne es aus ;-)

zeitdil · Gast

Tolle Erklärung, damit komme ich echt weiter - mal ehrlich: könnte ich das "mal kurz" machen, dann würde ich erst überhaupt nicht fragen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Hast du keines Ansatz dafür?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Ich glaube, ich verstehe, auf was du hinauswillst. Kann das Photon auch in gerader Richtung weiterfliegen? Ja, es kann.

Neben der Beziehung zwischen Impulsen, Wellenlänge und Winkeln, die letztlich aus Energie- und Impulserhaltung folgt, gibt es auch den Compton- bzw. den Klein-Nishina-Wirkungsquerschnitt, der die Häufigkeit der Streuung in einen Raumwinkel beschreibt. Exakte Vorwärtsstreuung, d.h. Streuwinkel = 0 ist demnach zulässig.

http://en.wikipedia.org/wiki/Klein%E2%80%93Nishina_formula

Nun schauen wir uns die Comptonformel für diesen Spezialfall an

http://en.wikipedia.org/wiki/Compton_scattering

Das "gestreute" Photon überträgt dabei keinen Impuls auf das Elektron und behält seine Energie bei (muss so sein, eben wg. Energie- und Impulserhaltung)