Exercícios Resolvidos de Espalhamento Compton

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Enunciado

O experimento de espalhamento Compton é realizado com radiação eletromagnética de comprimento de onda 3,0   p m . Calcula-se a diferença dos comprimentos de onda dos fótons espalhados nos ângulos θ = π e θ = π / 2 e o valor obtido é dado por

a) 1,8   p m .

b) 3,6   p m .

c) 0,9   p m .

d) 3,0   p m .

e) 0,0   p m .

Passo 1

Fala galerinha, bora resolver mais uma questão de física 4?

Esse exercício trata sobre espalhamento Compton: quando um fóton colide com um elétron ele é espalhado por um ângulo θ e muda seu comprimento de onda.

A expressão do comprimento de onda após o espalhamento é dada por

λ = λ a n t e s + λ C 1 - cos ⁡ θ

Nessa expressão, λ a n t e s = 3,0   p m e λ C = 1,8   p m é chamado de comprimento de onda Compton do elétron.

Passo 2

Para θ = π , temos cos ⁡ θ = - 1 , de modo que

λ 1 = λ a n t e s + 2 λ C

Já para θ = π / 2 , temos cos ⁡ θ = 0 . Assim,

λ 2 = λ a n t e s + λ C

O exercício pediu a diferença desses comprimentos de onda:

λ 1 - λ 2 = λ a n t e s + 2 λ C - λ a n t e s + λ C = λ C

Como λ C = 1,8   p m , temos que

λ 1 - λ 2 = 1,8   p m

Com isso chegamos na alternativa A 😊.

Resposta

Alternativa A.

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