No espalhamento de um feixe de raios X por um material é possível observar sobre o espectro de freamento (intensidade de radiação versus frequiência) dois picos. Explique o processo físico que da origem a cada um deles.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão pede. A gente está falando sobre como um feixe de raios X espalha quando passa por um material. No gráfico que mostra a intensidade da radiação em função da frequência, aparecem dois picos. A missão aqui é explicar o que causa cada um desses picos. Para isso, vamos precisar entender sobre espalhamento de raios X e como diferentes processos físicos podem criar esses picos no espectro.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o espalhamento elástico, também conhecido como espalhamento de Rayleigh. Nesse tipo de espalhamento, os raios X interagem com os elétrons no material sem perder energia, ou seja, a frequência dos raios X permanece a mesma. Esse processo ocorre de forma ordenada, especialmente em materiais cristalinos, onde os elétrons estão organizados em padrões regulares. Por causa dessa ordem, as ondas de raios X interferem construtivamente em certos ângulos, formando um pico bem definido no espectro. Esse pico está relacionado às condições de Bragg, que dizem quando a interferência é construtiva.

Passo 3

Agora, vamos para o espalhamento inelástico, conhecido como espalhamento Compton. Diferente do espalhamento elástico, nesse caso os raios X perdem parte da sua energia ao interagir com os elétrons, o que faz com que a frequência da radiação diminua. Esse processo é mais aleatório e não depende da estrutura cristalina do material, resultando em um pico mais largo no espectro. O espalhamento Compton contribui para a parte contínua do espectro devido à distribuição de energias após a interação dos raios X com os elétrons.

Resposta

Então, os dois picos observados no espectro de espalhamento dos raios X são causados por dois processos diferentes: o primeiro pico vem do espalhamento elástico (Rayleigh), onde os raios X são dispersados sem perda de energia devido à estrutura ordenada do material; o segundo pico resulta do espalhamento inelástico (Compton), onde ocorre perda de energia dos raios X ao interagirem de forma mais aleatória com os elétrons do material.

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