La differenza fondamentale tra lo scattering Compton e lo scattering Thomson è che lo scattering Compton è un tipo di scattering anelastico, mentre lo scattering Thomson è un tipo di scattering elastico.
In breve, lo scattering Compton può essere definito come lo scattering di un fotone in seguito all'interazione con una particella carica come un elettrone. Nel frattempo, la diffusione di Thomson è un tipo di diffusione elastica della radiazione elettromagnetica in presenza di una particella carica libera.
Cos'è lo Scattering Compton?
Lo scattering Compton è lo scattering di un fotone durante l'interazione con una particella carica come un elettrone. Questo fenomeno è stato scoperto da Arthur Holly Compton. Possiamo chiamarlo effetto Compton se questo processo si traduce in una diminuzione dell'energia del fotone. Durante lo scattering Compton, una parte dell'energia del fotone viene trasferita all'elettrone in rinculo. Al contrario, lo scattering Compton inverso si verifica al trasferimento di una parte dell'energia di una particella carica a un fotone.
Figura 01: Il processo dell'esperimento di scattering Compton
Inoltre, lo scattering Compton è un tipo di diffusione anelastica della luce. Ciò avviene attraverso una particella carica in modo tale che la luce diffusa sia diversa dalla radiazione incidente. Possiamo chiamare il cambiamento di lunghezza d'onda della luce Compton shift.
Inoltre, lo scattering Compton è uno dei quattro processi concorrenti che possono verificarsi quando i fotoni interagiscono con la materia. Gli altri tre processi sono l'effetto fotoelettrico, la produzione di coppie e la fotodisintegrazione. Tra questi, lo scattering Compton è l'interazione più significativa nella regione energetica intermedia.
Cos'è lo Scattering Thomson?
La diffusione di Thomson è un tipo di diffusione elastica della radiazione elettromagnetica in presenza di una particella carica. Questo fenomeno può essere descritto dall'elettromagnetismo classico. Lo scattering di Thomson può essere descritto come il limite di bassa energia dello scattering Compton. Tuttavia, questo limite inferiore è disponibile quando l'energia del fotone è inferiore alla massa-energia della particella.
Figura 02: Interazioni con la materia leggera
Inoltre, quando si considera il limite di bassa energia, il campo elettrico dell'onda incidente può accelerare la particella carica, che le fa emettere radiazione alla stessa frequenza dell'onda incidente. Pertanto, l'onda viene dispersa. Lo scattering di Thomson è stato descritto per la prima volta da J. J. Thomson.
Lo sfondo cosmico a microonde è un esempio di dispersione di Thomson. Contiene una piccola componente polarizzata linearmente che è attribuita allo scattering di Thomson. Inoltre, la K-corona solare è il risultato della diffusione Thomson della radiazione solare dagli elettroni coronali solari.
Qual è la differenza tra Compton Scattering e Thomson Scattering?
Lo scattering Compton e lo scattering Thomson sono due tipi di processi di diffusione della luce. Il differenza fondamentale tra lo scattering Compton e lo scattering Thomson è quello lo scattering Compton è un tipo di scattering anelastico, mentre lo scattering Thomson è un tipo di scattering elastico.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra lo scattering Compton e lo scattering Thomson in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Compton Scattering vs Thomson Scattering
Lo scattering Compton è lo scattering di un fotone sull'interazione con una particella carica come un elettrone. Considerando che, lo scattering di Thomson è un tipo di dispersione elastica della radiazione elettromagnetica in presenza di una particella a carica libera. Quindi, la differenza chiave tra lo scattering Compton e lo scattering Thomson è quello lo scattering Compton è un tipo di scattering anelastico, mentre lo scattering Thomson è un tipo di scattering elastico.
