Efecto Compton

Departamento de Física
Fac. Ciencias Exactas - UNLP
Efecto Compton
El núcleo y sus radiaciones
Curso 2011
Clase 5
Página 1
PN 1927
COMPTON, ARTHUR HOLLY
"for his discovery of the effect named after
him"WILSON, CHARLES THOMSON REES
"for his method of making the paths of
electrically charged particles visible by
condensation of vapour"
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Phys. Rev. 22, 409 (1923)
Phys. Rev. 21, 483 (1923)
Phys. Rev. 21, 715 (1923)
Intensidad de rayos X
monocromáticos dispersados a
distintos ángulos por un blanco de
grafito en función de la longitud de
onda de la radiación dispersada.
La longitud de onda de la radiación
dispersada está expresada (en grados)
como el ángulo de difracción producido
por un cristal de calcita.
Determinaciones experimentales
utilizando ranuras de dos anchos
distintos. Fig 4 corresponde a la
menor.
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Efecto Compton

outer shell electrons
inner shell electrons
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E
p 2 c 2  m02 c 4
E  h

E '  h '
E'
p' 
c

E
p
c
Ee  mc 2


p  mv
m
m0
2
v
1 2
c
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Conservación de la energía
h  h '  mc 2  m0 c 2
(1)
Conservación del impulso
h h '

cos   mv cos 
c
c
h '
0
sen  mvsen
c
(m 2  m02 )c 2  m 2 v 2
(2)
(3)
(4)
de(2) y(3)
2h  '
 h   h ' 
2 2
m v 
cos 
 
 
2
c
 c   c 
con(4)
(m 2  m02 )c 4  (h ) 2  (h ' ) 2  2h 2 ' cos 
2
2
2
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(m 2  m02 )c 4  (h ) 2  (h ' ) 2  2h 2 ' cos 
m 2 c 4  m02 c 4  (h ) 2  (h ' ) 2  2h 2 '2m0 c 2 (h  h ' )
Restando:
0  2m0 c 2 (h  h ' )  2h 2 ' (1  cos  )
h
h (1  cos  )
 1
h '
m0 c 2
'
h(1  cos  ) 1
 1

m0 c

 '     C (1  cos  )
h '

h
C =0.0242 A
1
h (1  cos  )
1
m0 c 2
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Interacción de la radiación con
la materia
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EF
EC
Fotones
primarios
Recombinación
Aniquilación
CP
EF
e- -Auger
Ionización
Excitación
Bremsstrahlung
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Los isótopos radiactivos:
27 años
137
55
Cs
+
-
2.6 años
22
11
Na
1274 keV
662 keV
137
56
n  p  e  
Ba
22
10
Ne
p  n  e  
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HV
Detector
Detector
Amplificador
MCA
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h'/h
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1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180

HV
Detector
Amplificador
MCA
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2000
1000
C
Cuentas
1600
800
0
0
0
100
200
300
400
500
600
N° canal
0
500
A