Calculateur d'effet Compton
Un photon diffusé à 90° par un électron au repos gagne exactement une longueur d'onde Compton, environ 2,426 pm, et la rétrodiffusion à 180° la double. Saisissez l'angle en degrés, de 0 à 180, pour obtenir le décalage en mètres. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Angle
- 90
- Décalage de longueur d'onde
- 0 m
- Longueur d'onde de Compton
- 0
- Un moins cosinus
- 1
L'effet Compton est la diffusion inélastique d'un photon sur un électron libre : le photon cède une partie de son énergie et de sa quantité de mouvement, si bien que la longueur d'onde diffusée est plus grande que la longueur d'onde incidente. Ce calculateur accepte l'angle de diffusion du photon en degrés, applique la formule de Compton et renvoie le décalage de longueur d'onde en mètres.
Ce que la diffusion Compton calcule à partir de l'angle
Lorsqu'un photon heurte un électron libre ou faiblement lié, la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement oblige le photon à ressortir avec une énergie plus basse et donc une longueur d'onde plus grande. Ce processus inélastique est la diffusion Compton. Ce calculateur utilise la constante de Planck SI exacte 6.62607015×10⁻³⁴ joule-seconde, la masse au repos de l'électron CODATA 2018 9.1093837015×10⁻³¹ kilogramme et la vitesse de la lumière exacte 299792458 mètres par seconde, si bien que λ_C vaut 2.42631023868×10⁻¹² mètres, soit environ 2.43 picomètres.
La diffusion vers l'avant à θ = 0° ne produit aucun décalage. Un choc à angle droit de 90° produit un décalage d'une longueur d'onde Compton. La rétrodiffusion à 180° produit le décalage maximal de deux longueurs d'onde Compton.
Le point d'accès évalue cette forme fermée pour un angle et renvoie toujours le décalage en mètres comme grandeur SI principale. Il ne demande pas la longueur d'onde incidente, ne renvoie pas l'énergie du photon diffusé et ne traite ni les corrections d'électron lié, ni les sections efficaces de Klein–Nishina, ni la production de paires ; ce sont d'autres intentions de recherche.
Où un calculateur d'effet Compton trouve son utilité
Les salles de classe et les plateformes de tutorat utilisent un calculateur d'effet Compton pour que les élèves vérifient Δλ pour des angles quelconques sans mélanger degrés et radians ni oublier que le cosinus de 90° vaut zéro. Les laboratoires de physique moderne de première année qui diffusent des rayons X sur le graphite ou l'aluminium ont besoin d'un oracle déterministe du décalage de longueur d'onde attendu à l'angle de détecteur réellement réglé sur le goniomètre.
Les cahiers de spectroscopie gamma et les primers de radioprotection tabulent le recul maximal à 180° lorsqu'ils parlent de blindage, de réponse du détecteur et de l'énergie qu'un photon peut perdre en une seule collision. Les générateurs d'examens et les greffons LMS ont besoin d'un oracle qui marque un angle de 200° comme invalide au lieu de l'envelopper en silence ou de renvoyer un artefact de cosinus négatif dû à un argument hors plage. Une validation échouée ne consomme pas le solde.
Cas d’usage
Contrôles en classe et devoirs sur l'effet Compton
Laissez les élèves envoyer un angle de diffusion en degrés et vérifier le décalage de longueur d'onde Compton en mètres d'après l'identité du manuel Δλ = λ_C (1 − cos θ).
Laboratoires de rayons X et de spectroscopie gamma
Prédisez le Δλ attendu à l'angle du goniomètre ou du détecteur pour des rayons X ou gamma diffusés par Compton sans importer une bibliothèque de données nucléaires.
Notation automatique d'examens et LMS
Notez les items de la formule de Compton avec un oracle déterministe qui refuse les angles hors de 0–180° et n'invente jamais un décalage pour une collision non physique.
Questions fréquentes
Comment calcule-t-on le décalage Compton à partir de l'angle de diffusion ?
Envoyez un angle de diffusion fini en degrés entre 0 et 180.
Quelle longueur d'onde Compton de l'électron ce calculateur utilise-t-il ?
λ_C est calculée à partir de la constante de Planck SI exacte et de la vitesse de la lumière avec la masse de l'électron CODATA 2018, puis arrondie à douze chiffres significatifs (environ 2.42631023868×10⁻¹² m).
Que se passe-t-il si l'angle n'est pas compris entre 0 et 180 degrés ?
Une seule collision Compton ne peut pas produire un angle de diffusion hors de 0° (vers l'avant) à 180° (rétrodiffusion), et l'échec n'est pas facturé.
Pourquoi un choc à 90° décale-t-il la longueur d'onde d'une Compton ?
Parce que 1 − cos 90° = 1, donc Δλ = λ_C. La diffusion vers l'avant (0°) donne Δλ = 0 ; la rétrodiffusion (180°) donne le décalage maximal 2 λ_C.
Le décalage dépend-il de la longueur d'onde du photon incident ?
Non. Le décalage dépend uniquement de l'angle de diffusion, pas de la longueur d'onde incidente : des rayons X et des rayons gamma diffusés sous le même angle sont décalés de la même quantité.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
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curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/compton-scattering \
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req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
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}Exemple de réponse
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"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
La formule d'Arthur Compton de 1923 isole ce décalage de longueur d'onde à partir du seul angle de diffusion, Δλ = λ_C (1 − cos θ), où λ_C est la longueur d'onde Compton de l'électron h/(m_e c). Les angles hors de l'intervalle fermé de 0° à 180° sont rejetés avec invalid_input car ce ne sont pas des angles de diffusion physiques d'une seule collision photon-électron.
Ce que la diffusion Compton calcule à partir de l'angle
En traitant le photon comme une particule d'énergie hν et de quantité de mouvement h/λ, et l'électron comme initialement au repos avec l'énergie de masse m_e c², l'algèbre se réduit à un résultat cinématique compact : le changement de longueur d'onde ne dépend que de l'angle de diffusion θ entre les directions incidente et diffusée. La formule de Compton s'écrit Δλ = λ′ − λ = (h / (m_e c)) (1 − cos θ), ou de façon équivalente Δλ = λ_C (1 − cos θ), où λ_C est la longueur d'onde Compton de l'électron.
Contrat d'entrée, forme de la réponse et erreurs
La valeur doit être un nombre fini dans l'intervalle fermé de 0 à 180 inclus. Associez le chiffre à votre propre conversion d'énergie si vous avez aussi besoin de l'énergie du photon diffusé ; ce point d'accès ne résout que le décalage cinématique et n'émet ni spectres, ni graphiques, ni prose pas à pas au-delà du champ formula. Envoyez un corps JSON avec un champ obligatoire : angle, l'angle de diffusion du photon θ en degrés. Les alias theta, scattering_angle, angle_degrees et deg sont acceptés et signifient la même chose. Les nombres JSON et les chaînes numériques telles que "90" sont valides ; les chaînes vides, le texte non numérique, NaN et les infinis échouent avec invalid_input en nommant angle. Les valeurs au-dessous de 0° ou au-dessus de 180° échouent aussi avec invalid_input, car une seule collision Compton ne peut pas produire un angle de diffusion hors de cette plage — ces échecs ne sont pas facturés. En cas de succès, le corps répète l'angle analysé ; wavelength_shift, le changement de longueur d'onde Compton Δλ en mètres ; compton_wavelength, la longueur d'onde Compton de l'électron λ_C utilisée dans la formule ; one_minus_cos, le facteur sans dimension (1 − cos θ) ; formula comme identité ASCII courte ; et unit fixé à m. Vérifications classiques : 0° renvoie wavelength_shift 0 ; 90° renvoie une longueur d'onde Compton, environ 2.426×10⁻¹² m ; 180° renvoie le double.
Où un calculateur d'effet Compton trouve son utilité
Comme l'implémentation est parse de niveau A, chaque appel réussi coûte le prix de base publié $0.002 sans jetons de modèle et sans réseau sortant. Gardez l'angle entre 0° et 180°, figez wavelength_shift arrondi dans les tests, et vous obtiendrez une cinématique Compton reproductible pour les devoirs, les pipelines de notation et les workers de bord sans dresser votre propre boîte à outils de physique des particules.
Questions techniques
Combien coûte le calculateur d'effet Compton ?
L'outil du navigateur est gratuit. Les requêtes API utilisent le solde prépayé KIT à $0.002 par appel réussi ; une entrée invalide n'est pas facturée.