Quais quatro processos físicos correspondem, respectivamente, a espalhamento com perda parcial de energia, absorção total de fótons, criação de par elétron‑pósitron e destruição mú

Compton, efeito fotoelétrico, produção de par, aniquilação de par.

Explicação e exemplo:
O efeito Compton descreve espalhamento do fóton por um elétron ligado ou livre, com transferência parcial de energia ao elétron; o efeito fotoelétrico é a absorção completa do fóton por um átomo e ejeção de um elétron; a produção de par transforma um fóton em um par elétron‑pósitron perto de um núcleo que absorve momento; a aniquilação gera fótons a partir da recombinação elétron‑pósitron.

Exemplo (Compton numérico): cálculo de espalhamento de um fóton de 200 keV a 90°.

\( \lambda_c=\dfrac{h}{m_e c}=2.426\times10^{-12}\ \mathrm{m} \)
\( \lambda_i=\dfrac{1240\ \mathrm{eV\cdot nm}}{200000\ \mathrm{eV}}=0.0062\ \mathrm{nm}=6.2\times10^{-12}\ \mathrm{m} \)
\( \Delta\lambda=\lambda_c(1-\cos90^\circ)=\lambda_c=2.426\times10^{-12}\ \mathrm{m} \)
\( \lambda_f=\lambda_i+\Delta\lambda=8.626\times10^{-12}\ \mathrm{m} \)
\( E_f=\dfrac{1240\ \mathrm{eV\cdot nm}}{0.008626\ \mathrm{nm}}\approx1.44\times10^5\ \mathrm{eV}=144\ \mathrm{keV} \)
Energia transferida ao elétron ≈ 200 keV − 144 keV = 56 keV.