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Fundação VUNESP · Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) 2021

Questão 60 — Física: Física Moderna — Efeito Compton

Física Física Moderna — Efeito Compton

Fundação VUNESP 2021

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 009. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

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Em 1923, Arthur Holly Compton confirmou a natureza corpuscular da radiação fazendo com que um feixe de raios X incidisse sobre uma amostra de grafite e observando o aumento do comprimento de onda dessa radiação (∆λ) em função do ângulo segundo o qual os raio X são espalhados (θ). Esse aumento, chamado deslocamento Compton, é calculado pela expressão Expressão: Δλ = [h / (m · c)] · (1 – cosθ), onde m é a massa dos elétrons livres da amostra-alvo.
Dois diagramas em eixos x e y. "Antes do espalhamento Compton": um "Fóton incidente" (onda) propaga-se ao longo do eixo x em direção a um "Elétron" em repouso na origem. "Depois do espalhamento Compton": o "Fóton espalhado" sai da origem formando um ângulo θ com o eixo x, para cima, e o "Elétron" sai para baixo e para a direita.
Considere que um feixe de raios X com comprimento de onda 8,88 × 10⁻¹¹ m incida sobre uma amostra de carbono e os fótons desse feixe, espalhados pelos elétrons livres da amostra, sejam observados a 60º da direção de incidência. Adotando h = 6,6 × 10⁻³⁴ J · s para a constante de Planck, c = 3,0 × 10⁸ m/s e m = 9,1 × 10⁻³¹ kg, a energia dos fótons dos raios X, após o espalhamento causado pela amostra de carbono, é
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Gabarito: D

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito — página 25