Ejercicio 3_Tarea 2_Física Moderna

Nombre del estudiante No 1:
Willman Fabián Celis Castellanos
Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares”
(Estudiante No 1)
Un electrón que está inicialmente en reposo recibe el impacto de un rayo x que tiene una longitud de onda de 𝑑1 nm.
La longitud de onda final del rayo x es de 𝑑2 nm. ¿Cuál es la energía cinética final del electrón? La energía exprésela
en el sistema SI y en eV.
Valores asignados al ejercicio Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su
individual 3 (Estudiante 1)
respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.
Dato No
Valor
Unidad
𝒅𝟏 =
0,13
nm
𝒅𝟐 =
0,83
nm
𝒅𝟑 =
N/A
N/A
𝒅𝟒 =
N/A
N/A
𝒅𝟓 =
N/A
N/A
Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de
pares” (Estudiante No 1)
Datos suministrados:
Longitud de onda mínima (𝝀)=0.13 nm, 𝟏, 𝟑 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟎 𝒎
Longitud de onda final (𝜆′ )=𝟎. 𝟖𝟑 𝐧𝐦, 𝟖, 𝟑 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟎 𝒎
Energía cinética inicial: 0
Masa del electrón: 𝒎𝒆 = 𝟗, 𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟑𝟏 𝒌𝒈
Constante de Planck: 𝒉 = 𝟔. 𝟔𝟐𝟔 ∗ 𝟏𝟎−𝟑𝟒 𝑱 ∗ 𝒔
Hallar Energía cinética final
En primera instancia determinamos la energía del electrón:
𝐸𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 + 𝐸𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 𝐸𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠 + 𝐸𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢é𝑠
Despejando obtenemos:
𝑚𝑒 𝑐 2 + ℎ ∗
𝑐
𝑐
= 𝐸𝑐𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 + ℎ ∗ ′
𝜆
𝜆
1 1
𝐸𝑐𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑚𝑒 𝑐 2 + ℎ𝑐 ( − ′ )
𝜆 𝜆
1
1
𝐸𝑐𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = (9.1 ∗ 10−31 )(3 ∗ 108 )2 + (6.626 ∗ 10−34 )(3 ∗ 108 ) (
−
)
−10
1,3 ∗ 10
8,3 ∗ 10−10
1
1
𝐸𝑐𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 8.19 ∗ 10−14 + 1.9878 ∗ 10−25 (
−
)
1,3 ∗ 10−10 8,3 ∗ 10−10
𝐸𝑐𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 8.19 ∗ 10−14 (6.49 ∗ 10∗9 )
𝑬𝒄𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝟓. 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟒
Por lo tanto la energía cinética final del electrón en sistema internacional es 𝑬𝒄𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝟓. 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟒
Pregunta
A.
Respuesta
𝑬𝒄𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝟓. 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟒
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio
individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y
producción de pares” (Estudiante No 1)
Se concluye que la energía cinética final del electrón en sistema internacional es 𝑬𝒄𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝟓. 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟒