L'effet Compton Mystery Cache

L'effet Compton (ou diffusion Compton) est le phénomène observé lorsqu'un photon rentre en collision avec un électron libre. Découvert en 1923 par le physicien américain Arthur Compton, il a permis de démontrer que la lumière possède une double nature, ondulatoire et corpusculaire : elle peut être décrite à la fois comme une onde ou un faisceau de particules.

Lors de l'interaction, le photon est dévié d'un angle thêta par rapport à sa direction initiale. Il cède une partie de son énergie à l'électron, ce qui provoque une augmentation de sa longueur d'onde.

La variation de longueur d'onde ainsi que l'énergie résiduelle du photon sont des fonctions de l'angle thêta.

Deux expériences sont réalisées pour déterminer cet angle :

• Dans la première, un photon, notons-le N, voit sa longueur d'onde s'accroître de 0,007740875 angströms après la collision. Pour le calcul, on prendra pour la longueur d'onde de Compton de l'électron la valeur de 0,024 angströms.
• Dans la seconde, un deuxième photon, notons-le E, d'énergie initiale 1,022 MeV (mégaélectronvolt), n'a plus qu'une énergie de 1,01415753 MeV après la collision. Pour le calcul, on prendra pour la masse de l'électron au repos la valeur de 0,511 MeV/c².

Rem. : Les calculs doivent être effectués sans arrondi intermédiaire pour obtenir les valeurs exactes des angles.