FC ConcursosFC Concursos

Questão FC714722

A figura a seguir apresenta os valores das razões entre a energia do fóton espalhado por efeito Compton e a do fóton incidente (escala da esquerda) e os valores da fração da energi

Sem classificação

VUNESP · 2025

A figura a seguir apresenta os valores das razões entre a energia do fóton espalhado por efeito Compton e a do fóton incidente (escala da esquerda) e os valores da fração da energia que é transferida como energia cinética do elétron de recuo (escala da direita), ambas em função do ângulo de espalhamento do fóton. São apresentados resultados para diferentes valores de energia do fóton incidente, E, quantificada por \(α\) = E/m0c2, em que m0c2 é a energia de repouso do elétron.

 

(Emico Okuno e Elisabeth M. Yoshimura. Física das Radiações)

 

Observando a figura apresentada, é correto afirmar que

  1. a energia do fóton é inteiramente transferida ao elétron para o retroespalhamento.
  2. a energia do fóton retroespalhado, para energias muito altas do fóton incidente, tende a um valor nulo.
  3. quanto menor a energia do fóton incidente maior é a fração de sua energia entregue ao elétron para grandes ângulos de espalhamento do fóton.
  4. a razão entre as energias dos fótons espalhado e incidente é máxima para baixos ângulos de espalhamento do fóton.
  5. a fração de energia que é transferida ao elétron é independente da energia do fóton incidente para um mesmo ângulo de espalhamento do fóton.
Mostrar resposta e comentário

Gabarito

D

Comentário do professor

Razão entre as energias no espalhamento de Compton é dada por \(E'/E=\dfrac{1}{1+\alpha(1-\cos\theta)}\), com \(\alpha=E/m_0c^2\).

Como o denominador é mínimo quando \(1-\cos\theta\) é mínimo, a razão \(E'/E\) atinge seu valor máximo para \(\theta\) pequeno, em particular em \(\theta=0\) (retrocesso nulo), onde \(E'/E=1\). Assim, para baixos ângulos o fóton retém praticamente toda a energia.

Em termos físicos, isso significa que o fóton sofre pouca perda de energia em espalhamentos quase frontais, enquanto espalhamentos em ângulos maiores transferem mais energia ao elétron de recuo. A influência de \(\alpha\) é apenas no quanto a razão varia com \(\theta\): maiores \(\alpha\) amplificam a queda de \(E'/E\) com o ângulo.

Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em

Continue aprendendo