Foros Ciencias Galilei

Saludos amigos del Foro de Ciencias Galilei, les escribe Mario Rodríguez, en esta ocasión les voy a plantear unos problemas sobre Física Moderna: El Efecto Compton.

a) En un experimento de dispersión Compton, un fotón se desvía un ángulo de 90º y el electrón se desvía un ángulo de 20º. Determine la longitud de onda del fotón dispersado.

b) Rayos X que tienen una energía de 300 KeV experimentan dispersión Compton en un blanco. Si los rayos dispersados se detectan a 37 grados respecto de los rayos incidentes , determine:

a) El corrimiento Compton a este ángulo
b) La energía de los rayos X dispersados
c) La energía del electrón de retroceso.

c) En un Tubo de Rayos X los electrones que parten del reposo alcanzan una velocidad máxima de 100 Mm/s , justo antes de chocar contra el blanco. Evalúe la mínima longitud de onda de los fotones X en Amstrong emitidos debido al frenado de los electrones.

Sin más que decirles me despido, agradeciéndoles de antemano su ayuda.

Para que tú también vayas haciendo el problema, te dejo este enlace, míralo:

[urlink]http://www.acienciasgalilei.com/alum/fis/efecto-compton.pdf,Efecto Compton,U Santiago Chile (pdf)[/urlink]
[urlink]http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/compton/Compton.htm,Efecto Compton,sc.ehu.es[/urlink]





p_e = m_o·v/√(1 - v²/c²) = γ·m_o·v

donde γ = 1/√(1 - v²/c²)

Por otro lado las ecuaciones de las que disponemos son:

P = P' + P_e

E = E' + c·√(m_o²·c² +p_e²) - m_o·c²

siendo:

E = h·f y E' = h·f'

P = E/c = h/λ y P' = E'/c = h/λ'

Se cumple que:

∆λ = λ' - λ = (h/m_oc)·(1 - cos Φ)

　　　　　　　f
f' = ---------------------------
　　1 + (h·f/m_o·c²)·(1 - cos Φ)

La energía cinética del electrón después de interactuar con el fotón es:

　　　　h²f²·(1 - cos Φ)　　　　　　　　　　2αhf
Ec = ------------------------- = ----------------------
　　　　m_o·c² + hf·(1 - cos Φ)　　　cosec²(Φ/2) + 2α

donde α = h·f/(m_oc²)

El ángulo de retroceso de electrón satisface la relación:

cotg θ = (1 + hf/m_oc²)·tg (Φ/2) = (1 + α)·tg (Φ/2)

La energía cinética de electrón, en función del ángulo que la dirección de su
movimiento, forma con la dirección de incidencia, viene dada por:

　　　　　　　2α·cos² θ
Ec = h·f· ------------------------
　　　　　　(1 + α)² - α²·cos² θ

　　　　　　2h²f²
Ec_máx = -------------
　　　　　(m_o·c² + 2hf)