良問 原子144：コンプトン効果

このシミュレーションについて

静止した電子に X 線光子を当てると、電子がはね飛ばされ、X 線は波長が長くなって散乱される。散乱角を変えて、エネルギーと運動量の保存から波長のずれと電子の向きを調べる

動かせる条件

入射 X 線の波長 λ ／ 散乱角 θ ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：光子はエネルギー hc/λ と運動量 h/λ をもつ。衝突の前後でエネルギーと、x・y それぞれの向きの運動量が保存される。波の間隔（波長）が散乱でどう変わるかに注目する（図の波長は見やすいように拡大している）。
• やってみよう：①θ を 0° から 180° まで変えて、波長のずれと電子のはね飛ぶ向きの変化を見る。②λ を変えても波長のずれは変わらないか確かめる。③右の運動量の図で、3つのベクトルが三角形になる理由を考える。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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