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Questão FC283495

“O efeito Comton foi inicialmente observado por Arthur Compton, em 1922, e por sua descoberta foi nomeado o Prêmio Nobel de Física de 1927. Esta descoberta é importante porque demo

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

“O efeito Comton foi inicialmente observado por Arthur Compton, em 1922, e por sua descoberta foi nomeado o Prêmio Nobel de Física de 1927. Esta descoberta é importante porque demonstra que a luz não é um fenômeno puramente ondulatório.”

(Turner, J. E. Atoms, Radiation, and Radiation Protection. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., 2007.)

 

“Compton propôs o seguinte modelo quântico: um fóton com energia hv incide sobre um elétron livre, estacionário. Após a colisão, o fóton é espalhado em um ângulo θ e o elétron de recua com uma energia E’. O valor da energia do elétron E’ é sempre _____________ que a energia do fóton incidente, e E’ será máximo quando o valor do ângulo θ for igual a ____________. A energia do elétron é de especial importância em dosimetria, onde os efeitos da radiação são porporcionais à energia depositada. Em relação à probabilidade de interação, a seção de choque para uma colisão compton por átomo será diretamente proporcional ao número de ______________.” Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.

  1. menor / 0° / átomos
  2. igual / 180° / átomos
  3. menor / 90° / elétrons
  4. maior / 180° / elétrons
  5. menor / 180° / elétrons
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Gabarito

D

Comentário do professor

E' representa a energia do elétron após a colisão e, pela conservação de energia e momento, esse valor (energia total do elétron) resulta em aumento frente ao estado inicial. A transferência de energia do fóton para o elétron é descrita pela diferença entre as energias do fóton incidente e espalhado: \(K= h\nu - h\nu'\), com \(h\nu'=\dfrac{h\nu}{1+\dfrac{h\nu}{mc^{2}}(1-\cos\theta)}\).


O ganho máximo de energia pelo elétron ocorre quando o deslocamento de comprimento de onda é máximo, isto é, para \(\theta=180^\circ\) (retroespalhamento), pois \(1-\cos\theta\) atinge seu valor máximo.


A probabilidade de interação por átomo (a seção de choque) na dispersão Compton é proporcional ao número de elétrons disponíveis: mais elétrons por átomo implicam maior chance de ocorrência do espalhamento.

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