톰슨 산란
20세기 초까지, 엑스선과 물질의 반응에 대한 연구가 진행되어 왔다. 특정 에너지의 엑스선 빔을 원자를 향해 쏘면, 엑스선은 원자 안에 있는 전자와 상호작용하여 산란된다. 고전 전자기학에 따르면, 산란된 광선의 파장이 초기 입사된 파장과 같아야 한다. 또한 광자의 에너지는 파장에 반비례하므로, 이는 완전 탄성 산란(에너지 교환이 없는 산란)이며 이를 톰슨 산란이라 한다. 그러나 실험을 통해 산란된 광선의 파장이 처음 입사된 광선의 파장보다 더 길다는 사실이 입증되었다. 즉, 전자와 광자 사이에 약간의 에너지 교환이 존재한다. 1923년 아서 콤프턴은 양자역학과 상대성 이론을 사용하여 이 현상을 이론적으로 설명하였고, 이를 실험을 통해 확인하였다.
파장이 긴 빛의 자유 전자로 인한 산란을 뭐라고해
콤프턴 산란