Um fóton de raios X , de comprimento de onda
, é espalhado para trás por um elétron
. Determine
a variação no comprimento de onda do fóton, (b) a variação na energia do fóton e (
) a energia cinética final do elétron.
Passo 1
O enunciado nos dá um fóton de raios X de comprimento de onda inicial
espalhado em
(para trás) por um elétron inicialmente em repouso. O conteúdo aqui é espalhamento Compton, que usa a fórmula
e depois convertemos comprimentos de onda em energias pelo relacionamento
. A energia cinética do elétron será a diferença entre a energia perdida pelo fóton e a energia final do fóton.
Passo 2
Vamos calcular a variação de comprimento de onda
. O comprimento de Compton é
Para
temos
, logo
Passo 3
Agora obtemos as energias inicial e final do fóton:
A variação de energia do fóton é
Passo 4
A energia cinética adquirida pelo elétron é a energia perdida pelo fóton em módulo:
Resposta
(a)
(b) (o fóton perde essa energia).
(c)
(b)
(c)