Efeito Compton

Arthur Holly Compton (1892 – 1962), físico americano, observou no ano de 1923 o Efeito Compton pelo qual recebera o Prêmio Nobel em física, no ano de 1927.
Em seus experimentos, Compton fez raios x incidir sobe um alvo de grafite. O comprimento de onda incidente (raios x) fora medido inicialmente e era único. Após a colisão entre raios x e o alvo, verificou-se o espalhamento dos raios x.
Os raios espalhados foram analisados e Compton notou a presença de raios x com o mesmo comprimento de onda do que fizera incidir no alvo, e também raios x com menor comprimento de onda.
Os raios emergentes que possuem o mesmo comprimento de onda do incidente é proveniente da interação entre raios x e elétron do alvo de grafite, no qual o elétron absorve toda a energia transportada pelos raios x e recua de orbital. Após um intervalo de tempo, o elétron retorna ao orbital em que estava emitindo toda a energia que fora absorvida.

Os raios emergentes possuem menor comprimento de onda que o incidente em razão da interação entre raios x e elétron do alvo de grafite, no qual o elétron absorve parcialmente a energia* transportada pelos raios x e a energia restante estará associada aos raios emergentes, que possuirão menor comprimento de onda que os incidentes.
Esse efeito ocorre em virtude da natureza dual da luz, que neste fenômeno comporta-se como partícula no qual os raios x recebem a denominação de fótons.

*a energia ser transferida parcialmente ao elétron não quer dizer que o fóton de raios x fora dividido, pois o fóton é indivisível. O que acontece é transferência de momento, o que acarreta variação em sua energia.