Radiação e matéria

Efeito Compton - Complemento

• Material disponível na rede:
  • Animação ilustrando o efeito Compton, elaborada por Ismael de Lima.

1. O pósitron, a antipartícula do elétron, possui a mesma massa que este, mas carga elétrica de sinal oposto (positiva). Um par elétron-pósitron em repouso pode aniquilar-se produzindo dois fótons. Estes fótons de alta energia são chamados raios g. Considere o espalhamento de Compton de um destes fótons, por um ângulo de 90^o.
   1. Qual é a energia do fóton antes da colisão?
   2. Qual é a energia do fóton após a colisão?
   3. Qual é a energia cinética do elétron atingido após a colisão?
   4. Qual é a direção final de movimento do elétron, em relação à direção inicial do fóton?
2. Calcule a modificação percentual do comprimento de onda no espalhamento de Compton a 180^o
   1. de um raio X de 80 keV;
   2. de um raio g oriundo da aniquilação de um par elétron-pósitron em repouso.
3. Os aparelhos de raios X atualmente usados pelos dentistas funcionam com uma tensão da ordem de 80 keV. Qual é o comprimento de onda mínimo dos raios X produzidos por esses aparelhos?

1. Explique porque o efeito Compton não é observado no espalhamento de luz visível.
2. No efeito Compton, observa-se um aumento do comprimento de onda da radiação eletromagnética no espalhamento da mesma pela matéria. Porque este efeito é surpreendente do ponto de vista da teoria clássica da radiação? Explique sem escrever equações como este efeito é interpretado e explicado na teoria quântica da radiação.