Compton Olayı

   Einstein, 1919'da, E enerjili bir fotonun tek bir yönde gittiği (bir küresel dalga gibi değil!) ve E/c ya da hf/c'ye eşit bir momentum taşıdığı sonucuna vardı. Onun sözleriyle " bir ışınım demeti, bir molekülün hf enerji paketi yayınlamasına ya da soğurmasına neden olursa,moleküle, soğurma için demetle aynı yönde,yayınlama için zıt yönde hf/c kadar bir momentum aktarılır." Işığın ya da fotonun momentumu? Arthur Holly Compton (1892-1962)(1927 Nobel fizik ödülü) ve Peter Debye (1884-1966) 1923'te, birbirinden bağımsız olarak, Einstein'in foton momentumu düşüncesini daha ileri götürdüler. Onlar, x-ışını fotonlarının elektronlardan saçılmasının, fotonları hf enerjili ve hf/c momentumlu noktasal parçacıklar olarak varsaydılar ve foton -elektron çiftinin çarpışmasında enerjinin ve momentumun korunduğuna  dikkat ederek açıklanabileceğini gösterdiler. Compton ve çalışma arkadaşları,1922'den önce, x-ışınlarının elektronlardan saçılmasını açıklamak için klasik dalga kuramının yetersiz kaldığını gösteren kantlar topladılar. Klasik dalga kuramına göre,gelen elektromanyetik dalgalar elektronları ivmelendirmeli,onları titreşmeye zorlayarak daha düşük frekansta 

      yeniden ışıma yaptırmalıdır. Dahası saçılan ışınım frekansı ya da dalga boyu,klasik kurama göre gelen ışınımların örneğe çarptıkları zamana olduğu kadar gelen ışınımın şiddetine de bağlıdır. Bu öngörülerin aksine, Compton'un denel sonuçları,verilen bir açıda saçılan x-ışınlarının dalga boyu kaymasının

yalnızca saçılma açısına bağlı olduğunu gösterdi. "Bunların, pek çok fizikçiyi kuantum kuramının temelli geçerliliğine inandırmak için ilk denel sonuçlar olduklarını söylemek ne güzel!"

 Peter Debye             

   Bu modelde foton, sıfır durgun kütleli "hf" enerjili bir parçacık olarak ele alınır (h,Planck sabiti; f, frekans).

   Fotoelektrik olay ve Compton olayı gibi olgular, ışığın foton (ya da tanecik) kavramını destekleyen çok uygun ve açık denel gerçeklerdir.  Peki ışık,elektromanyetik dalga değil de foton sağanağı mıdır? Hayır,foton özelliği, ışığın bir özelliğidir; ama ışığın elektromanyetik dalga özelliği de vardır.Şimdi çok ilginç bir düşünceyi inceleyeceğiz: Işık, tanecikli yapıdaysa acaba taneciklerin de bir dalga boyu var mıdır? 

 A.H.Compton