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Questão FC283113

O efeito fotoelétrico caracteriza‐se pela transferência total da energia da radiação X ou gama a um único elétron orbital do átomo alvo, que é arrancado com uma energia cinética be

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

O efeito fotoelétrico caracteriza‐se pela transferência total da energia da radiação X ou gama a um único elétron orbital do átomo alvo, que é arrancado com uma energia cinética bem definida. A probabilidade de ocorrência do efeito fotoelétrico está relacionada ao número atômico (Z) do material alvo através de qual relação?

  1. (Z)1.
  2. (Z)2.
  3. (Z)4.
  4. (Z)8.
  5. (Z)10.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Resposta: A probabilidade do efeito fotoelétrico cresce com o número atômico segundo \( \tau \propto Z^4 \). Assim, para um mesmo fóton incidente, a seção de choque fotoelétrica aumenta fortemente com Z, obedecendo à lei \( \tau \sim Z^4 \).

Fisicamente, isso ocorre porque átomos de maior Z possuem campo coulombiano mais intenso e elétrons mais fortemente ligados nas camadas internas; tal condição aumenta a amplitude da função de onda eletrônica junto ao núcleo e, consequentemente, a probabilidade de absorção completa de um fóton por um único elétron.

Observação prática: essa dependência em \(Z^4\) é uma aproximação útil para comparação entre materiais à mesma energia de fótons, explicando por que materiais de alto Z são muito mais eficientes na absorção fotoelétrica.

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