Exercícios Resolvidos de Espalhamento Compton

UFRJ, Física 4, P2 - 2012.1, Questão ME04

Um fóton com frequência Equation (Raio X) incide num cristal fino.

Do outro lado do cristal, na mesma direção do fóton incidente, foi detectado um fóton.

A afirmação mais completa possível que podemos fazer sobre o estado final é:

  1. A energia e o momento linear do fóton final são iguais às do fóton inicial.
  2. A energia e o momento linear do fóton final são iguais às do fóton inicial e não houve emissão de nenhum elétron.
  3. A energia e o momento linear do fóton final são iguais às do fóton inicial e houve emissão de um elétron numa certa direção.
  4. A energia do fóton final é igual à do fóton inicial.
  5. O momento linear do fóton final é igual ao do fóton inicial.
  6. Nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

Se um fóton incide sobre o cristal e, do outro lado, é detectado o mesmo fóton na mesma direção e no mesmo sentido do fóton incidente, significa que o mesmo não perdeu energia e nem momento linear.

Da mesma forma, não é possível que algum elétron tenha sido ejetado, já que a energia do fóton é a mesma e não houve espalhamento.

Assim, a opção que melhor se encaixa é a letra (b).

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Resposta

Letra (b): A energia e o momento linear do fóton final são iguais às do fóton inicial e não houve nenhum elétron.

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