L'expérience de Compton
Le dispositif expérimental de Compton est présenté ci-dessous. La source X est monochromatique de longueur d'onde \(\lambda_i\). Le détecteur permet de mesurer la longueur d'onde du rayonnement diffusé en fonction de l'angle de diffusion \(\theta\).
On observe, quelle que soit l'orientation du détecteur, une diffusion sans changement de longueur d'onde d'intensité maximale dans la direction du faisceau incident. Cette diffusion suit les lois de l'électromagnétisme de Maxwell.
Mais on observe aussi une longueur d'onde \(\lambda_d\) plus grande (fréquence plus petite). La différence entre les longueurs d'onde dépend de l'angle de diffusion.
\(\mathbf{\Delta\lambda=\lambda_d-\lambda_i=\lambda_\textrm c.(1-\cos\theta)}\)
\(\lambda_\textrm C\) est une constante appelée "longueur d'onde de Compton".
Ces faits expérimentaux ne peuvent s'interpréter dans le cadre de la théorie électromagnétique.