Von 1942 bis 1945 war Compton im Rahmen des Manhattan-Projektes Leiter der Plutoniumforschungsabteilung zur Erstellung von Atomwaffen.

Arthur Compton wurde am 10. September 1892 in Wooster, Ohio geboren. Er starb am 15. März 1962 in Berkeley, Kalifornien. Compton war 1923 bis 1945 Professor an der Universität Chicago und von 1945 bis 1954 Kanzler der Washington University in St. Louis. Sein Hauptarbeitsgebiet war die Röntgenspektroskopie. 1922 entdeckte er den Compton-Effekt, der von ihm kurz darauf theoretisch gedeutet wurde. Er erhielt dafür 1927 den Nobelpreis.

Nach Abschluss der Schule besuchte er das College von Wooster, wo sein Vater, Elias Compton, als Dekan und Professor tätig war. Nach erfolgreicher Graduierung (1913) wechselte Compton an die Princeton University, um dort Physik zu studieren. Hier erwarb er 1914 seinen Master Degree, zwei Jahre später folgte der Doktortitel. Nach einer Tätigkeit in der freien Wirtschaft arbeitete er für ein Jahr (1919) an der Cambridge University (Massachusetts). 1920 erhielt Compton den Ruf der Washington University (Saint Louis, Missouri). Er wechselte 1923 an die Universität von Chicago. Von 1942 bis 1945 war Compton im Rahmen des Manhattan-Projektes Leiter der Plutoniumforschungsabteilung (zur Erstellung von Atomwaffen). Nach dem 2. Weltkrieg kehrte er nach Saint Louis (Missouri) zurück.

Compton untersuchte um 1922 die Streuung von monochromatischen Röntgenstrahlen an Kristallen und machte folgende Beobachtung: Die gestreute Strahlung wies eine geringere Energie und eine größere Wellenlänge auf, als die Strahlung vor der Streuung. Dieses Versuchsergebnis deutete er, dass die Wellenlänge hochenergetischer elektromagnetischer Strahlung sich ändert, wenn sie an Elektronen gestreut wird. Demzufolge, so folgerte Compton weiter, muss die Strahlung Teilchencharakter besitzen. Er fand schließlich folgende Erklärung: Röntgenstrahlen setzen sich, wie andere elektromagnetische Strahlen, aus Lichtquanten oder Photonen zusammen. Trifft ein Photon, mit einer bestimmten Energie und einem bestimmten Impuls, auf ein Elektron, dann überträgt es beim Zusammenprall einen geringen Anteil seiner Energie und seines Impulses auf das Elektron. Das Photon wird unter einem bestimmten Winkel gegen die Einfallsrichtung abgelenkt, während das Elektron unter einem anderen Winkel ausweicht (Rückstoßelektron). Er hatte hiermit den später nach ihm benannten Compton-Effekt entdeckt. Nur wenig später gelang es seinem schottischen Kollegen Charles T.R. Wilson die „ausweichenden“ Elektronen mit einer Nebelkammer nachzuweisen. Für diese Arbeiten teilten sich Compton und Wilson 1927 den Nobelpreis für Physik. Neben den Arbeiten mit Röntgenstrahlung und Gammastrahlung beschäftigte sich Compton auch mit Kettenreaktionen und kosmischen Strahlen.

Bearbeitungsstand: Februar 2023

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Quelle:

LEIFIphysik: Arthur Holly Compton