Fótons com comprimento de onda de
incidem sobre elétrons livres. a) Ache o comprimento de onda de um fóton que é espalhado em um ângulo de
em relação à direção de incidência. b) Ache a energia cinética transmitida ao elétron neste caso.
Passo 1
O enunciado diz que fótons de comprimento de onda
incidem em elétrons livres e são espalhados de volta com ângulo
. Precisamos usar o efeito Compton para:
a) calcular o novo comprimento de onda do fóton espalhado,
b) determinar a energia cinética que o elétron recebe (diferença de energia entre fóton incidente e espalhado).
a) calcular o novo comprimento de onda
b) determinar a energia cinética
Passo 2
No espalhamento Compton, a mudança de comprimento de onda satisfaz
onde
é o comprimento de onda de Compton do elétron:
Passo 3
Calculamos primeiro o deslocamento
Portanto o comprimento de onda espalhado é
Passo 4
A energia de um fóton vale
. A energia transferida ao elétron é
Convertendo para o SI:
,
e
Calculamos
Em elétron-volts:
Resposta
a)
b) (ou
).
b)