Comptoneffekt
Michael Schulz
Seit der Entdeckung, dass das Licht ein Teilchenstrom ist, welches auch einen Impuls besitzt,
wurden verschiedene Streuprozesse zwischen Photonen und Elektronen untersucht.
Neben elastischen Streuprozessen wie Thompson- oder Rayleigh-Streuung,
die für die blaue Farbe des Himmels verantwortlich ist, gibt es auch inelastische Stöße.
Dabei wird der inelastische Stoß an gebundenen Elektronen Compton-Effekt genannt,
das Photon führt einen Pulsübertrag auf das gebundene Elektron aus und ändert dabei seine Wellenlänge.
Neben der mathematischen Betrachtung der Eigenschaften eines Photons
und des Compton-Streuprozesses soll insbesondere auf den inversen Comptoneffekt eingegangen werden,
wenn also energiereiche Elektronen mit Photonen stoßen.
Ein solcher Effekt findet nur bei sehr hohen Energiedichten bei Vorgängen im Kosmos statt,
über die berichtet werden soll.
Des Weiteren wird ein Einblick in die technische Nutzung des Comptoneffekts gewährt,
welcher zur Detektion der Intensität und Richtung von Gammastrahlen aus dem Weltall benutzt wird.
Solche Compton-Teleskope ermöglichen die Beobachtung von Strahlungsquellen,
deren Strahlung bei niedrigeren Energien vom umgebenen Material stark absorbiert wird.
Literatur:
"Astrophysical Concepts" von Martin Harwit; 3. Auflage; Springer-Verlag; New York 1998
"Der neue Kosmos" von A. Unsöld, B. Baschek; 6. Auflage; Spinger-Verlag; Berlin 1999
"Experimentalphysik 3" von Demtröder; 3. Auflage; Springer-Verlag; Heidelberg 2005
"First Light for the Next Generation of Compton and Pair Telescopes" von Zoglauer; Dissertation der TU München
zur Themenübersicht des Physikseminars WS 2006/07
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