Estrutura Atômica e Efeito Compton

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Estrutura atômica
Efeito foto elétrico
Raios X
Efeito Compton
…………………
Hoje:
Efeito Compton
Rutherford
Bohr
 
Efeito Compton
Arthur H. Compton, entre 1919 e 1923 estudou o espalhamento de raios X por um alvo 
como mostra o esquema.
Ele se concentrou no estudo em torno de alguma linha particular do espectro de raios X
 
Efeito Compton
Compton investigou os raios X de λ0=0,7 Angstron espalhados em diversos ângulos e 
obteve
A linha se desdobrava, uma da mesma energia do raio X incidente e outra de λ>λ0
 
Efeito Compton
Como explicar entender? Primeiro lembremos as fórmulas relativísticas
Então:
Por outro lado:
Que para m=0 leva a 
Mas como Então, se m=0: v = c 
 
Efeito Compton
Então para o raio X incidente de Compton:
Compton usou que luz seria constituída de partículas de energia dada pela relação de 
Einstein, então:
 
Efeito Compton
A energia do aios X incidentes (~20 Kev) era muito maior que a energia de ligação dos 
elétrons do alvo (alguns eV)..
Compton supôs então que esses elétrons do alvo espalhavam os raios X, podendo ser 
considerados como livres e inicialmente em repouso.
A partícula de luz (FOTON) espalhado tem energia:
 
Efeito Compton
Aplicando a conservação da energia relativística
E a conservação do momento linear relativístico 
Para o elétron: 
 
Efeito Compton
Desenvolvendo
 
Efeito Compton
Por outro lado
Igualando as duas expressões para p2c2 e cancelando os termos idênticos, chegamos a:
Que pode ser reescrita como:
 
Efeito Compton
Usando que 
Chegamos, finalmente a expressão do deslocamento Compton:
Onde:
 
Rutherford
 
Rutherford
 
Rutherford
https://www.youtube.com/watch?v=XBqHkraf8iE
 
Espectros atômicos
Espectro de emissão registrado em filme
 
Espectros atômicos
Espectro de emissão do mercúrio e de absorrção do sódio
 
Espectros atômicos
Em 1885 o suíco Johann Balmer descobriu que as linhas espectrais do hidrogênio 
obedeciam a uma regra>
Posteriormente, J. R. Rydberg e W. Ritz descobriram uma fórmula geral para as rais 
espectrais: 
Onde a constante de Rydberg varia ligeiramente de elemento para elemento, sendo para 
o hidrogênio: 
 
Espectros atômicos… como explicar?
Ele descobriu… Neils Bohr
 
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