Compton-Effekt, Zunahme der Wellenlänge von Röntgenstrahlen und anderen energetischen elektromagnetischen Strahlen, die von Elektronen elastisch gestreut wurden; Es ist eine Hauptweg, auf dem Strahlungsenergie in Materie absorbiert wird. Der Effekt hat sich als einer der Eckpfeiler der Quantenmechanik erwiesen, der sowohl die Wellen- als auch die Teilcheneigenschaften der Strahlung sowie der Materie berücksichtigt. Siehe auch Licht: Frühe Teilchen- und Wellentheorien.
Der amerikanische Physiker Arthur Holly Compton erklärte (1922; veröffentlicht 1923) die Wellenlängenzunahme, indem er Röntgenstrahlen als aus diskreten Pulsen oder Quanten elektromagnetischer Energie zusammengesetzt betrachtete. Der amerikanische Chemiker Gilbert Lewis prägte später den Begriff Photon für Lichtquanten. Photonen haben Energie und Impuls wie materielle Teilchen; Sie haben auch Welleneigenschaften wie Wellenlänge und Frequenz. Die Energie von Photonen ist direkt proportional zu ihrer Frequenz und umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlänge, so dass Photonen mit niedrigerer Energie niedrigere Frequenzen und längere Wellenlängen haben. Beim Compton-Effekt kollidieren einzelne Photonen mit einzelnen Elektronen, die frei oder ganz locker in den Atomen der Materie gebunden sind. Kollidierende Photonen übertragen einen Teil ihrer Energie und ihres Impulses auf die Elektronen, die wiederum zurückschlagen. Im Moment der Kollision werden neue Photonen mit weniger Energie und Impuls erzeugt, die in Winkeln streuen, deren Größe von der Energiemenge abhängt, die an die zurückstoßenden Elektronen verloren geht.
Aufgrund des Verhältnisses zwischen Energie und Wellenlänge haben die gestreuten Photonen eine längere Wellenlänge, die auch von der Größe des Winkels abhängt, durch den die Röntgenstrahlen abgelenkt wurden. Die Zunahme der Wellenlänge oder Compton-Verschiebung hängt nicht von der Wellenlänge des einfallenden Photons ab.
Der Compton-Effekt wurde unabhängig von dem niederländischen physikalischen Chemiker Peter Debye Anfang 1923 entdeckt.