Um fóton com energia E interage com um elétron em repouso. O fóton espalhado possui uma energia de 2 MeV , enquanto que a energia cinética do elétron é de 500 keV . Qual a energia do fóton incidente?
Passo 1
O enunciado trata do espalhamento Compton em que um fóton de energia inicial
incide sobre um elétron em repouso. Após o choque, o fóton espalhado tem energia
e o elétron adquire energia cinética
. Vamos usar a conservação relativística de energia para determinar
.
Passo 2
Na colisão relativística, a energia total inicial (fóton mais elétron) é
e a energia total final (fóton espalhado mais elétron) é
Pela conservação de energia
, obtemos
Passo 3
Cancelando
dos dois lados, ficamos com
Resposta
A energia do fóton incidente é
.