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 9. EFECTO COMF’TON -’ Federico Hasenbalg, Juan j. Galdos y Enrique R. Batista LPB¿cPATo’Pru _IL __-.--- ._._ ---c -&9 .^... . .-.-. CI4_.q.-Q__-- _._.._._._.. --2 ..____-_-.---- __I El objefo de la prbctica es estudiar uno de los casos en gue la radincidn electromognt+tico, presenta co.mportamiento corpuscular; como lo hace en el Efecto Compton. Se midid la energto con que salen los fotones a cfist intos &ngulos con respecto o la direccidn de incidencia, la seccidn eficaz de scattering ( p r e d ic h a por lo fdrmula de Kiein-,Vishinal y se comparoron I 0 s resultado s obtenido s al variar la naturaleza del blanco dispetsor > veril icondose los predicciones tedricos.

Efecto Compton

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9.

EFECTO

COMFTON

-

Federico ..____-_-.---- LPBcPAToPru __I

Hasenbalg, __-.---

Juan

j.

Galdos

y

Enrique

R.

Batista _._.._._._.. ---2

_IL ._._ =---c!!-&9

.^...z. .-.-. CI4_.q.-Q__--

casos en co.mportamiento Compton. cfist intos incidencia, lo fdrmula resultados dispetsor

El gue

objefo de la radincidn la corpuscular;

prbctica

es estudiar electromognt+tico, como lo hace

uno en

de los presenta Efecto el

Se midid la energto con que salen los fotones a direccidn de respecto o la &ngulos con la seccidn eficaz de scattering (predicha por comparoron I 0s Kiein-,Vishinal y se de la naturaleza del blanco obtenidos al variar icondose los predicciones tedricos. > veril

1 Introduccion

teoricosobre una distribucibn se observa una las predicciones electrones reemisi!3n de esta cada una de de de libres incide radiacidn en todas las direcciones. las tekiaz que intentan

Cuando electromagnetica, analizar Vamos a explicarlo.

1.1

EleclrodinomicoSi polarizada, frecuencia seg&n la una incide de la siguiente

clasicaonda

C2.1 __plana, este y emitir& monocromAtica y comen:ar oscilar radiacibn de esta linealmente con frecuencia, la

electromagn6tica sobre un electrbn, onda incidente w, ley:

dl = 4~;,cJ+ix)2doelemento donde dl ee la energia emitida en un sistema emisor cen este momento dipolar del versor de la direcci4n de observacidn. Para el electr6n vibrando en el campo de ca50 de la Angula sMido el electrbn), onda incidente do, y d es es el el

tenemos:

donde

2

ee

el

campo

elctrico

de

la

onda

incidente,

dlEl flujo de energia

e4 4xn*mZ*cJde la onda

.(EXj2d0incidente (su vector de Poynting) es:

entonces

la

seccibn

eficaz

de

dispersitrn

vale:

Si, polarizada, de E, en propagacibn un

como sucede ordinariamente, debemos promediar esta fbrmula plano perpendicular a ,, el de la onda. Su cdlculo conduce dd 1

la para ~-r-xv :

radiaci6n todas WE

incidente no esta las direcciones posibles d r; Indica 1.a dlrerclbn

Z-5donde: sen6=IXoI La obeervacihn vale para directa frecuencias

(----).(l+co5~6) m.c2

e=

.'

w) I solo

muestra de la

que onda

esta incidente

f6rmula (y la suficientemente

constancia baja.

de

1.2

kJeconica

cuanficose

(elecfrorlesLl" compone modelo de fotones,

no -

relativistas)el partculas siguiente: de energia La radiaci6n

Consideremos electromagnetiCa

como

e impulso

siendo

"h" la constante Asi, el problema

de Planckqueda

y "c"

la

velocidadsigue:

de la

luz

en el

vacio.

planteado

como hJ

(E = 1/2 la energa obtenemos:

Suponemos m v"). para

que al electrbn se le puede aplicar la mecnica newtoniana F'lanteamnc en la interaccidn la conswvaci6n del impulso y un choque plstico entre el fotdn y un electrdn libre

de y

E E -=~~cosf3+m*u~cos~C

E ~9enO-m+v.sen#de donde se (l) y para E