Flashcard FC284492
Como varia a probabilidade do efeito fotoelétrico com a energia do fóton e com o número atômico?
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
Como varia a probabilidade do efeito fotoelétrico com a energia do fóton e com o número atômico?
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Resposta
Aumenta fortemente com o número atômico (≈Z^n, n≈4–5) e decai rapidamente com a energia (~1/E^3); portanto predomina em baixas energias e em materiais de alto Z.Explicação:
O coeficiente do efeito fotoelétrico escala aproximadamente como \( \sigma_{ph}\propto Z^n/E^3\) com \(n\approx4\)–5.
Isso significa que materiais com maior Z têm probabilidade muito maior de absorver fótons por fotoelétrico, e que a probabilidade cai rapidamente quando a energia do fóton aumenta (não aumenta acima de ~100 keV).
Exemplo:
Suponha \(n=4\). Comparando chumbo (Z=82) com carbono (Z=6) à mesma energia:
\(\displaystyle \frac{\sigma_{Pb}}{\sigma_{C}}\approx\left(\frac{82}{6}\right)^4\approx 3{,}5\times10^4.\)
Efeito da energia: para mesma material, \(\sigma\propto1/E^3\), então
\(\displaystyle \frac{\sigma(30\ \text{keV})}{\sigma(300\ \text{keV})}=\left(\frac{300}{30}\right)^3=10^3.\)
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