コンプトン効果

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コンプトン効果（コンプトンこうか）は光（電磁波）の粒子性を示す現象のひとつである。1923年にアーサー・コンプトンによって確かめられた。

短波長のX線を物質にあてたとき、散乱してでてくる2次X線の波長が入射X線より大きくなるという現象である。 入射X線の波長と2次X線の関係は次のようになる。

λs：2次X線波長

λi：入射X線波長

h：プランク定数

m：電子の質量

c：光速

θ：散乱角

すでにアインシュタインによる光量子仮説（1905年）から、光はhν（ν=c/λ）のエネルギーを持つ粒子（光子）としての性質を示すことが明らかになっていた。アインシュタインはさらに、光子はhν/cの運動量を持つと予想していたが、コンプトン効果の実験により、この予想を裏付ける結果が得られた。すなわち、コンプトン効果とはX線と電子との衝突により、X線のエネルギーの一部を電子に与えて、波長が変化する現象なのである。このようなターゲット(当たる対象)とのエネルギーのやり取りがある散乱のことをコンプトン散乱と呼ぶ。すなわち、非弾性散乱の一種である。