Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 38.Exercícios - Ex. 39
38.39. Se um fóton com 0,0425 nm de comprimento de onda se choca com um elétron livre e sofre um espalhamento que forma um ângulo de 35,0° com sua direção original, calcule a) a variação no comprimento de onda desse fóton; b) o comprimento de onda da luz espalhada; c) a variação da energia do fóton (há uma perda ou um ganho?); d) a energia ganha pelo elétron.
Passo 1
Vamos lá, começando pelo item (a). Vamos calcular a variação do comprimento de onda. Podemos usar a seguinte equação para encontrar a variação do comprimento de onda.
Já temos tudo para calcular a variação de onda e responder o item (a)
Fazendo essa continha temos
Ou
Passo 2
Vamos para o item (b). Calcular o comprimento de onda da luz espalhada. Como calculamos a variação do comprimento de onda, vai ficar mais simples fazermos esse calculo
Então
O valor do comprimento de onda antes do espalhamento é dado no enunciado. Então
Isso vai dar
Ou
Passo 3
Agora é a vez do item (c). Vamos calcular a variação da energia.
Então
Vamos calcular
Fazendo essa continha vai dar
Então o fóton perde energia.
Passo 4
Vamos para o último item. Por conservação de energia, sabemos que a energia que o fóton perde é a mesma numericamente que o elétron ganha, então
Resposta
- , o fóton perde energia.