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Concept
Longueur d'onde de Compton
Résumé
Quand un photon primaire heurte une particule libre, un photon secondaire est émis dont la longueur d’onde est plus grande que celle du photon primaire, c'est l'effet Compton. La différence de longueur d’onde entre le photon primaire et le photon émis, est proportionnelle à une valeur constante portant le nom de longueur d’onde de Compton, comme l'exprime la relation suivante (voir l'article principal sur la diffusion Compton pour plus d'explications) :
où :
est le décalage entre les longueurs d'onde du photon incident et du photon diffusé ;
est la longueur d'onde de Compton ;
est l'angle de diffusion.
Nous pouvons donc comparer cette constante à un quantum de longueur d'onde. Contrairement à la longueur d'onde de de Broglie, la longueur d'onde de Compton ne correspond pas à une longueur d'onde observable dans une propagation, elle n'est qu'un auxiliaire de calcul.
La longueur d'onde de Compton est couramment notée , notation composée de la lettre grecque λ minuscule suivie, à droite et en indice de la lettre latine C majuscule, initiale du nom de famille d'Arthur Compton.
La longueur d'onde de Compton de l'électron est également notée .
La dimension de la longueur d'onde de Compton est, par définition, celle d'une longueur :
Elle s'exprime ainsi, dans le Système international d'unités (SI), en mètre (m).
La longueur d'onde de Compton d'une particule est donnée par :
où :
est la constante de Planck ;
est la masse propre de la particule ;
est la vitesse de la lumière dans le vide.
Depuis le , le Comité de données pour la science et la technologie (CODATA) recommande les valeurs suivantes :
Les autres particules ont des longueurs d'onde de Compton différentes.
Le nombre d'onde de Compton est l'inverse de la longueur d'onde de Compton :
La longueur d'onde de Compton réduite est égale au rapport de la longueur d'onde de Compton par le double du nombre pi.
Elle est parfois appelée rayon de Compton, noté :
où :
est la constante de Planck réduite, dite constante de Dirac : .
Source officielle
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