Questão FC784399
A busca por novas maneiras de formação de imagem através de radiação vem aumentando a cada dia, um exemplo é a formação de imagem por espalhamento Compton. Sobre o espalhamento Com
Física Moderna
Instituto AOCP · 2021
A busca por novas maneiras de formação de imagem através de radiação vem aumentando a cada dia, um exemplo é a formação de imagem por espalhamento Compton. Sobre o espalhamento Compton, assinale a alternativa correta.
- O deslocamento Compton é máximo para ângulo de espalhamento \(\theta = 0º\).
- Quanto maior o ângulo de espalhamento \(\theta\) menor será o deslocamento Compton.
- A energia perdida pelo fóton é igual à ganha pelo elétron.
- O deslocamento Compton depende do comprimento de onda inicial \(\lambda\).
- A frequência da radiação espalhada depende do material que constitui o alvo.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A interação de Compton ocorre quando um fóton colide com um elétron, exigindo a aplicação da conservação de energia e da conservação do momento linear. Nesse processo parte da energia do fóton é transferida para o elétron sob a forma de energia cinética.
Matematicamente, se o fóton inicial tem energia \(E_\gamma\) e o fóton espalhado tem \(E'_\gamma\), a energia transferida ao elétron é dada por
\(K_e = E_\gamma - E'_\gamma\).
Portanto a afirmativa está correta: a energia perdida pelo fóton é igual à energia ganha pelo elétron. A relação entre as energias pode ser relacionada à variação de comprimento de onda do fóton pela fórmula de Compton
\(\Delta\lambda=\lambda'-\lambda=\dfrac{h}{m_e c}(1-\cos\theta)\),
onde \(h\) é a constante de Planck, \(m_e\) a massa do elétron, \(c\) a velocidade da luz e \(\theta\) o ângulo de espalhamento. Para elétrons inicialmente em repouso essa igualdade de energia é aplicável; em elétrons ligados há pequenas correções pela energia de ligação.
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