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Efecto Compton

Descripción:

El fenómeno de Compton consiste en un cambio en la longitud de onda de los rayos X cuando son dispersados ??por electrones, los cuales forman parte de átomos liviano. Este fenómeno fue descubierto en 1923. La dispersión de Compton se explica sobre la base del concepto de fotones que tienen energía hν y momentum hν/c, donde h = 6,63 · 10–34 J · s es la constante de Planck, ν es la frecuencia del fotón. El proceso de dispersión se reduce a la colisión de fotones con electrones, que pueden considerarse aproximadamente libres. Un cálculo basado en las leyes de conservación de la energía y el momento da lugar a la siguiente relación:

Δλ = λ - λ0 = h/mc (1 - cos θ) = 2 Λ sen2 (θ/2)

donde λ0 es la longitud de onda de la radiación incidente, λ es la longitud de onda de la radiación dispersa, m es la masa del electrón, c es la velocidad de la luz, θ es el ángulo de dispersión. La magnitud

Λ = h/mc = 0,002426 Nm

se llama constante de Compton.

En el espectro de radiación dispersa, junto con una línea espectral desplazada con una longitud de onda ?, también se observa una línea espectral no desplazada con una longitud de onda λ0. La presencia de una línea no desplazada se explica por el hecho de que algunos de los fotones están dispersos por electrones que están fuertemente unidos a los átomos. La relación de las intensidades de las líneas desplazadas y no desplazadas depende del tipo de material.

El fenómeno de Compton es una clara confirmación de la teoría cuántica.

Al realizar el experimento virtual puede cambiar la longitud de onda λ0 de la radiación incidente y el ángulo θ de dispersión de fotones. La pantalla de visualización muestra un gráfico de la dependencia de la intensidad I de la radiación dispersa de la longitud de onda con un ángulo de dispersión dado. La pantalla también muestra los valores de longitud de onda λ del centro de la línea desplazada y el momentum de repulsión de electrones pe . Se traza un diagrama de impulsos en la ventana superior derecha.