Na física, o efeito Compton, ou espalhamento Compton, o qual é o espalhamento de um fóton por uma partícula carregada, geralmente um elétron, que resulta na diminuição da energia, consequentemente, aumento do comprimento de onda do fóton espalhado, normalmente na faixa do raio X ou de raio gama e correlacionado a sua dispersão para partícula livre é o quadrado do seu momento, enquanto que a relação de dispersão de um fóton é linear com seu momento.
Saiba mais sobre o efeito Crompton, qual a sua importância e quais são as suas contribuições para a ciência:
Descoberta do efeito Compton
Foi no ano de 1922 que Arthur Holly Compton, realizando alguns estudos sobre a interação radiação-matéria, percebeu que quando um feixe de raios X incidia sobre um alvo de carbono, sofria um espalhamento. No inicio, Compton não tinha percebido nada de equivocado, porque suas medidas indicavam que o feixe espalhado tinha uma frequência diferente do feixe incidente logo após atravessar o alvo.
De acordo com a teoria ondulatória, tal conceito era dado como correto. Frequência de uma onda não é alterada por nenhum fenômeno que ocorre com ela, sendo característica da fonte que a produz. Mas o que ocorreu foi que, através da experimentação, a frequência dos raios X espalhados era sempre menor do que a frequência dos raios X incidentes, dependendo do ângulo de desvio.
Compton baseou-se em Einstein, interpretando assim os raios X como partículas e sua interação sendo uma colisão. A energia que incidia do fóton seria igual a teoria de Plank (E) este fóton espalhado teria um elétron, de acordo com a lei da conservação de energia.
Teoria do espalhamento de raios X
O próprio Arthur Holly Compton desenvolveu a teoria do espalhamento devido suas descobertas correlação ao efeito Compton, baseando-se nas hipóteses que o espalhamento pode ser interpretado como uma colisão entre um fóton de raio X e um elétron alvo; a energia e o momento linear são conservado na colisão; a energia do fóton do raio X é maior que a do elétron, pois este tem massa desprezível, o que torna suas energias e potenciais nulos.
Existe também o espalhamento Compton inverso, processo que o fóton ganha energia pela interação com a matéria e a variação total no comprimento de onda, positivo ou negativo, é denominada variação Compton. O efeito é importante por mostrar que a luz não pode ser explicada meramente como um fenômeno ondulatório.
O Espalhamento Thomson, a clássica teoria de partículas carregadas espalhadas por uma onda eletromagnética, não poderia explicar uma variação no comprimento de onda. A luz deve agir como se fosse constituída de partículas para explicar o espalhamento de Compton. O experimento de Compton convenceu os físicos de que a luz pode agir como uma corrente de partículas cuja energia é proporcional à frequência.
Câmara das Nuvens
Câmara de Wilson, também chamada câmara de nuvens, consiste em um eficiente método de identificação de partículas subatômicas inventado por Charles Thomson Rees Wilson na Universidade, em 1897. Trata-se de uma câmara com interior cheio de água vaporizada. Ao se bombardear o interior da câmara com partículas de raios X ou uma fonte de raios gama, estas ionizam o gás presente na câmara. Os íons gasosos funcionam como núcleos de condensação do vapor, portanto nota-se a condensação, e é verificada a existência das partículas.
O cientista desenvolveu ainda, em colaboração com o inventor da câmara de nuvens, Charles Wilson, um experimento em que foi possível obter as trajetórias dos fótons e elétrons espalhados. Além disso, desenvolveu um método que provava que o fóton e o elétron eram espalhados simultaneamente, impedindo explicações que envolvessem a absorção e a posterior emissão da radiação.
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