કૉમ્પ્ટન અસર વ્યસ્ત

કૉમ્પ્ટન અસર, વ્યસ્ત (inverse Compton effect) : કૉમ્પ્ટન અસર કરતાં સાવ વિરુદ્ધ પ્રકારની અસર. શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રૉન, અલ્પ ઊર્જા ધરાવતા ફોટોન સાથે સ્થિતિસ્થાપક સંઘાત (elastic collision) અનુભવતાં, ઇલેક્ટ્રૉન ઊર્જા ગુમાવે અને ફોટોન ઊર્જા મેળવે તેવી ઘટના. [કૉમ્પ્ટન અસરમાં શક્તિશાળી ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રૉન વચ્ચે સ્થિતિસ્થાપક સંઘાતને લઈને, ફોટોન ઊર્જા ગુમાવતું હોય છે અને ઇલેક્ટ્રૉન ઊર્જા પ્રાપ્ત કરતું હોય છે.] 1948માં ઈ. ફિનબર્ગ અને એચ. પ્રાઇમાકૉફ નામના વિજ્ઞાનીઓએ સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસ દ્વારા આ પ્રકારની અસર આંતરતારાકીય અવકાશ-(interstellar space)માં થતી હોવાની શક્યતા વિચારી હતી. કદાચિત્ તે, એક ખગોલભૌતિકીય (astrophysical) ઘટના પણ હોઈ શકે, જે અવકાશમાંના ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યામાં ઘટાડો કરવાની પ્રક્રિયા માટે મહત્વની ગણાય. વ્યસ્ત અસરમાં, ફોટોનની તરંગલંબાઈનું સ્થાનાંતર (shift) નાની તરંગલંબાઈ (કે મોટી આવૃત્તિ) પ્રતિ થતું હોવાથી, આવૃત્તિના વધારા સાથે ફોટોનની ઊર્જામાં વધારો થતો હોય છે. ફિનબર્ગ અને પ્રાઇમાકૉફે સૂચવ્યું કે વ્યસ્ત કૉમ્પ્ટન અસર દ્વારા, તારાકીય (stellar) પ્રકાશના ફોટોન સાથે શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રૉનની પ્રક્રિયા થવાથી, ઇલેક્ટ્રૉનની ઊર્જામાં ઘટાડો થતો હોય છે. તેવું બને ત્યારે ફોટોન ઘણી વાર, ઉચ્ચ ઊર્જા મેળવે જે શક્તિશાળી ગૅમા-કિરણો રૂપે ઉપલબ્ધ થાય છે.

આ પ્રમાણેની પ્રક્રિયાને વિશ્વ-કિરણો(cosmic rays)માં મળતા ઉચ્ચ ઊર્જા ગૅમા-કિરણના સ્રોત તરીકે ગણવામાં આવે છે.

એ. પેન્ઝિયાસ અને આર. વિલ્સન દ્વારા 1965માં અવલોકિત થયેલા સાર્વત્રિક સૂક્ષ્મતરંગ પશ્ચાતભૂમિ વિકિરણ (universal-microwave background radiation)ને, પ્રારંભિક ફોટોનના ઉદગમ તરીકે સ્વીકારેલું છે. આ વિકિરણ, પ્રકાશ દ્વારા મળી રહેતા ફોટોનના કરતાં અવકાશમાં ખૂબ જ મોટા પ્રમાણમાં, ફોટોન પૂરા પાડે છે. ગૅમા-કિરણોના વર્ણપટના અવલોકન પરથી ગૅમા-કિરણો ઉત્પન્ન કરતા ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા પ્રાથમિક ઇલેક્ટ્રૉનના ગુણધર્મ તથા ઉદગમ વિશે અભ્યાસ કરી શકાય છે.

વ્યસ્ત કૉમ્પ્ટન અસરનો ઉપયોગ, ઉચ્ચ ઊર્જાવાળાં ધ્રુવીભૂત (polarised) ગૅમા-કિરણો ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. તે માટે ઇલેક્ટ્રૉન પ્રવેગક(accelerator)માંથી આવી રહેલાં શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રૉન પુંજ(beam)માં, લેસરમાંથી આવી રહેલા પ્રકાશનાં સમાંગી (homogeneous) કિરણને ભેળવવામાં આવે છે.

એરચ. મા. બલસારા