Trong hiện tượng Compton, bước sóng của bức xạ Röntgen sau khi tán xạ sẽ thay đổi. Để tính bước sóng của bức xạ Röntgen ban đầu, ta sử dụng công thức cho động năng cực đại của electron bắn ra:
E = (h*c) / λ + E_k
Trong đó:
Ta biết động năng cực đại của electron bắn ra là E = 0,19 MeV = 0,19 x 10^6 eV = 0,19 x 10^6 x 1,6 x 10^-19 J = 3.04 x 10^-11 J. Ta giả sử năng lượng động của electron trước khi bắn vào bức xạ Röntgen là không đáng kể (E_k ≈ 0).
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
3.04 x 10^-11 J = (6.626 x 10^-34 J.s * 2.998 x 10^8 m/s) / λ
Suy ra:
λ = (6.626 x 10^-34 J.s * 2.998 x 10^8 m/s) / 3.04 x 10^-11 J
λ = 6.57 x 10^-12 m
Vậy bước sóng của bức xạ Röntgen ban đầu là 6.57 x 10^-12 m.
- E là động năng cực đại của electron bắn ra (đơn vị: J)
- h là hằng số Planck (h = 6.626 x 10^-34 J.s)
- c là vận tốc ánh sáng trong chân không (c = 2.998 x 10^8 m/s)
- λ là bước sóng của bức xạ Röntgen ban đầu (đơn vị: m)
- E_k là năng lượng động của electron trước khi bắn vào bức xạ Röntgen (đơn vị: J)