UFRJ – Física 4 2020.2 – P1 – Questão 9
Um experimento de espalhamento de Compton, um feixe de radiação eletromagnética de comprimento incide sobre um dado material. Parte do feixe é desviado num ângulo de de sua trajetória inicial. Para um modelo de elétron livre e inicialmente em repouso, determine a tangente do ângulo para o qual o elétron é espalhado.
Escolha uma:
- 0,241
- 4,158
- 2,158
- 0,463
- 0,194
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas vou ajudar você!
Antes da colisão temos apenas o momento do fóton incidente, depois da colisão temos o momento do fóton e do elétron. E sabemos que o momento total deve ser conservado em todas as direções.
Beleza até aqui?
Passo 2
Da conservação de momento, levando em conta as componentes verticais e horizontais e os ângulos conforme a figura nós teremos as seguintes equações:
E como , temos que , e podemos dividir a segunda equação pela primeira:
Temos que , mas e ?
Ah, temos outra fórmula do efeito Compton:
E no nosso caso:
E daí temos que:
E por fim a tangente é:
Alternativa (e).