Calcule: A energia de um fóton retroespalhado por efeito Compton, quando a energia do fóton incidente vale:
(emissão
do
) e
(emissão
do
).
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre o efeito Compton, que é um fenômeno na física que descreve como a luz (ou fótons) interage com elétrons. No nosso caso, queremos calcular a energia de um fóton que é retroespalhado, ou seja, espalhado para trás, quando incide com energias de
(proveniente da emissão
do
) e
(proveniente da emissão
do
. Para resolver, vamos usar a fórmula do efeito Compton que relaciona a energia do fóton incidente com a energia do fóton espalhado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula do efeito Compton. A energia do fóton espalhado (
) em função da energia do fóton incidente (
) e do ângulo de espalhamento (
) é dada por:
Aqui:
-
é a energia do fóton incidente. -
é a energia de repouso do elétron, aproximadamente . -
é o ângulo de espalhamento. Para retroespalhamento, .
Passo 3
Como estamos lidando com retroespalhamento, o ângulo
é
. Vamos calcular
:
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular
para cada uma das energias incidentes fornecidas.
Para
:
Para
:
Resposta
A energia do fóton retroespalhado por efeito Compton é aproximadamente
para a emissão
do
e
para a emissão
do
.