Em uma colisão Compton, um fóton de
atinge um próton livre que estava em repouso em uma colisão frontal e lança o próton para frente. Um fóton é emitido diretamente para trás. Determine a energia transferida para o próton após a colisão. Use que o comprimento Compton para o próton é
e
. Dê a resposta em notacão científica no formato
.
, com
.
J
Passo 1
O enunciado diz que um fóton de comprimento de onda λ = 3,00×10⁻¹⁰ m incide de frente num próton em repouso, espalha-se diretamente para trás e empurra o próton pra frente. A matéria envolvida é o efeito Compton: vamos usar a fórmula do deslocamento de Compton
com
m (comprimento de onda Compton do próton) e depois a relação de energia de fóton
Passo 2
Como o fóton sai pra trás, o ângulo é θ = 180°, logo
.
Passo 3
Energia inicial do fóton:
Energia final do fóton:
A energia entregue ao próton é
Como
e
são muito parecidos, é mais prático usar
Resposta
5,97 × 10⁻²¹ J