Fótons com o comprimento de onda de
incidem sobre elétrons livres. (a) Determine o comprimento de onda do fóton que é espalhado num ângulo de
relação à direção de incidência. (b) Idem, para o ângulo de espalhamento de
.
Passo 1
O enunciado diz que fótons com comprimento de onda inicial
são espalhados por elétrons livres, e pede o comprimento de onda
do fóton espalhado para dois ângulos de espalhamento
. O conteúdo aqui é o efeito Compton, cuja formulação básica é
onde
é o comprimento de onda de Compton do elétron.
Passo 2
Vamos usar a definição de
:
onde
é a constante de Planck,
a massa do elétron e
a velocidade da luz. Esse valor é conhecido:
Passo 3
Para cada ângulo
calculamos primeiro
e depois
Passo 4
Para
:
, então
e
Passo 5
Para
:
, então
e
Resposta
(a)
(b)
(b)