Questão FC714665
O efeito Compton refere-se ao espalhamento inelástico de fótons por elétrons, resultando em um aumento do comprimento de onda da radiação espalhada. Esse fenômeno foi essencial par
Física Moderna
VUNESP · 2025
O efeito Compton refere-se ao espalhamento inelástico de fótons por elétrons, resultando em um aumento do comprimento de onda da radiação espalhada. Esse fenômeno foi essencial para a confirmação da natureza corpuscular da luz, pois demonstrou que
- para uma frequência da radiação incidente inferior meio hertz, o efeito fotoelétrico não ocorre.
- a velocidade do fóton espalhado diminui após a colisão com um elétron livre, pois parte de sua energia é dissipada.
- independentemente do aumento do comprimento de onda do fóton espalhado, o ângulo de espalhamento e da massa do elétron se mantém.
- os fótons possuem quantidade de movimento e podem transferi-lo aos elétrons durante a colisão.
- a quantidade momentum e de intensidade da luz do fóton é transferida aos elétrons no instante da colisão
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Gabarito
D
Comentário do professor
Fótons apresentam quantidade de movimento apesar de não terem massa de repouso. Na interação de Compton, um fóton incide sobre um elétron e ocorre uma colisão em que energia e momento linear são conservados.
Parte da energia e do momento do fóton é transferida ao elétron, que sofre recuo, enquanto o fóton espalhado tem menor energia e, portanto, maior comprimento de onda. Essa mudança é quantificada pela fórmula \( \Delta\lambda = \frac{h}{m_e c}(1-\cos\theta) \), onde \(h\) é a constante de Planck, \(m_e\) a massa do elétron, \(c\) a velocidade da luz e \(\theta\) o ângulo de espalhamento.
O fato de a variação de comprimento de onda ser explicada por conservação de momento linear confirma a natureza corpuscular da luz: somente partículas portadoras de momento podem transferi-lo aos elétrons, causando o efeito observado.
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