EFECTO COMPTON

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EFECTO COMPTON

  1. 1. Efecto Compton <ul><li>Cuando se analiza la radiación electromagnética que ha pasado por una región en la que hay electrones libres, se observa que además de la radiación incidente, hay otra de frecuencia menor. </li></ul><ul><li>La frecuencia o la longitud de onda de la radiación dispersada depende de la dirección de la dispersión. </li></ul><ul><li>Se explica el efecto Compton en términos de la interacción de la radiación electromagnética con electrones libres. </li></ul>
  2. 2. Efecto Compton Consideraremos al fotón con energía E= hf y momento lineal p=E/c . Principio de conservación del momento lineal Sea p el momento lineal del fotón incidente, p' el momento lineal del fotón difundido, p e el momento lineal del electrón después del choque. Se verificará que p=p' + pe Principio de conservación de la energía La energía del fotón incidente es E=hf , La energía del fotón dispersado es E’=hf ’ . La energía cinética del electrón después del choque no la podemos escribir como m e v 2 /2 ya que el electrón de retroceso alcanza velocidades cercanas a la de la luz, tenemos que reemplazarla por la fórmula relativista equivalente, donde m e es la masa en reposo del electrón 9.1·10-31 kg
  3. 3. Efecto Compton El principio de conservación de la energía se escribe Resolviendo el sistema de ecuaciones llegamos a la siguiente expresión Teniendo en cuenta la relación entre frecuencia y longitud de onda se convierte en la expresión equivalente Llegamos entonces a la conclusión de que podemos explicar la dispersión de la radiación electromagnética por los electrones libres como una colisión elástica entre un fotón y un electrón en reposo en el sistema de referencia del observador. Midiendo la diferencia de longitudes de onda entre la radiación dispersada y la radiación incidente se puede calcular el valor de la constante de Planck, usando los valores de velocidad de la luz c =3·10 8 m/s y la masa del electrón me =9.1·10 -31 kg, comprobando que está cerca del valor 6.63·10 -34 Js.

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