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Efeito Compton

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O que é o Efeito Compton?

O Efeito Compton, aumento no comprimento de onda dos raios X e outras radiações eletromagnéticas energéticas que foram elasticamente espalhadas pelos elétrons; é a principal maneira pela qual a energia radiante é absorvida na matéria. O efeito provou ser um dos pilares da mecânica quântica, responsável pelas propriedades de onda e de partículas da radiação, bem como da matéria

O segundo tipo de ionização é conhecido como o efeito Compton. Nesta forma de interação, a energia inicial dos fótons é maior que a do efeito fotoelétrico. A principal diferença é que nem toda a energia dos fótons será utilizada na liberação e aceleração de um elétron. Há também energia sobrando para causar mais ionização.

O efeito Compton pode ocorrer quando as energias dos fótons variam de aproximadamente 50 Kev a 3 Mev. Observe que o efeito Compton se sobrepõe ao efeito fotoelétrico. Em energias relativamente baixas, o efeito fotoelétrico é a forma dominante de interação, e torna-se menos predominante à medida que os níveis de energia aumentam. Foi determinado que o efeito Compton começa lentamente e se torna mais dominante em energias acima de 100-150 Kev.

Efeito Compton - Animação
A onda senoidal laranja representa um fóton incidente. A esfera negra representa um elétron. Quando o fóton impacta o elétron, um fóton se dispersa e tem um comprimento de onda diferente.

No processo de ionização do efeito Compton, nem toda a energia do fóton é absorvida durante a liberação do elétron. Esse excesso de energia assume a forma de um novo fóton com maior comprimento de onda (menos energia) que o fóton original. Além disso, o novo fóton se move através do material em um novo caminho. É aqui que o termo dispersão deriva.

O que acontece com esse novo fóton?

O novo fóton continuará a interagir com o material e sua energia poderá ser absorvida da mesma maneira que o fóton original. O fóton pode continuar a passar por várias ações de efeito Compton, dependendo de sua energia original, e eventualmente passará pelo efeito fotoelétrico à medida que a energia diminui.

Deve-se notar que a mudança na direção do novo fóton, devido ao efeito Compton, depende da energia do fóton. Quanto maior a energia do fóton, menor a mudança de direção resultante da ionização. Tenha em mente que, após o efeito Compton, o caminho do fóton resultante nunca é o mesmo que o original. Fótons de energia relativamente baixos podem resultar em uma direção completamente oposta à direção original.

Portal São Francisco

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