Se um fóton com de comprimento de onda se choca com um elétron livre e sobre um espalhamento que forma um ângulo de com sua direção original, calcule:
- A variação no comprimento de onda desse fóton;
- O comprimento de onda da luz espalhada;
- A variação de energia do fóton (há perda ou ganho?);
- A energia ganha pelo elétron;
Passo 1
Trata-se de um problema de espalhamento Compton, onde a equação é dada por:
Passo 2
Letra (a): Calcule a variação no comprimento de onda desse fóton.
Onde:
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;
;
Logo:
Passo 3
Letra (b): Calcule o comprimento de onda da luz espalhada.
Onde:
;
;
Logo:
Passo 4
Letra (c): Calcule a variação de energia do fóton (há perda ou ganho?);
A energia do fóton é dada por:
Passo 5
A variação da energia do fóton será dada por:
Onde:
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;
;
;
Logo:
Há perda de energia.
Passo 6
Letra (d): Calcule a energia ganha pelo elétron.
A energia ganha pelo elétron é igual à energia perdida pelo fóton. Assim:
Resposta
Letra (a):
Letra (b):
Letra (c):
Letra (d):