Pada 1923, Arthur Compton menembakkan sinar-X ke materi dan menemukan sesuatu yang aneh: sinar-X yang terhambur punya panjang gelombang lebih panjang dari yang datang. Teori gelombang tak bisa menjelaskannya. Tapi jika kita anggap cahaya sebagai partikel (foton) yang bertumbukan seperti bola biliar, semuanya cocok sempurna — bukti kuat sifat partikel cahaya.
🎱 Tumbukan seperti biliar
Foton menumbuk elektron, lalu memantul ke suatu sudut sambil "menendang" elektron. Energi & momentum kekal — persis seperti tabrakan bola, tapi pesertanya cahaya dan elektron.
📉 Foton kehilangan energi
Karena sebagian energi pindah ke elektron, foton terhambur punya energi lebih kecil → frekuensi turun → panjang gelombang bertambah (Δλ). Inilah pergeseran Compton.
Δλ = (h / mₑc)(1 − cos θ)
Pergeseran panjang gelombang hanya bergantung pada sudut hamburan θ, bukan pada panjang gelombang awal. Faktor h/mₑc = 2,43 pm disebut panjang gelombang Compton elektron.
💡Bayangkan begini: seperti bola bilyar yang menabrak bola lain yang diam. Bola penabrak melambat (kehilangan energi) dan berbelok arah, sementara bola yang ditabrak terlontar. Foton = bola penabrak yang melambat berarti panjang gelombangnya memanjang.
🆚 Beda dengan efek fotolistrik
Pada efek fotolistrik, foton diserap seluruhnya dan melepas elektron. Pada efek Compton, foton hanya memantul sambil kehilangan sebagian energi — fotonnya tetap ada, hanya berubah warna (energi). Keduanya membuktikan cahaya itu partikel berenergi paket.
🌍Di Dunia Nyata: Efek Compton dipakai dalam pencitraan medis (CT scan & radioterapi memperhitungkan hamburan Compton), astronomi sinar gamma, dan pemindai keamanan. Compton meraih Nobel Fisika 1927 untuk penemuan ini.