| Interação de fótons com a matéria |
 |
  Interação de fótons com a matéria
 Uma onda eletromagnética carrega consigo momento e energia. Como a onda se propaga com velocidade c, a relação entre energia e momento para uma onda eletromagnética plana é E=cp. Quando a onda eletromagnética é emitida, absorvida ou espalhada, tanto a energia quanto o momento são compartilhados com as partículas responsáveis pelo processo. Então, enquanto analisando qualquer processo no qual radiação eletromagnética interage com partículas carregadas, devemos aplicar as leis de conservação e energia e momento. O problema surge quando consideramos a interação de uma onda eletromagnética com um elétron livre. Se, por exemplo, um elétron absorve uma energia E da onda, ele deve também absorver um momento p=E/c. Mas se supormos que o elétron livre está inicialmente em repouso no referencial do laboratório, a energia absorvida transforma-se em energia cinética do elétron. Mas... Embora um grande número de interações são conhecidos para fótons com a matéria, os mais importantes são : efeito fotoelétrico, espalhamento Compton, Thomson, Rayleigh, interação foto-nuclear e produção de pares. O Espalhamento Rayleigh e elástico, o fóton e meramente redirecionado para um ângulo... Efeito fotoelétrico No processo de absorção por efeito fotoelétrico, um fóton é totalmente absorvido por um átomo. No seu lugar, um fotoelétron rápido é ejetado do átomo. A interação acontece com o átomo como um todo e não pode ocorrer com elétrons livres, uma vez que um elétron livre não pode absorver um fóton sem o momento não seja conservado. A energia do fotoelétron (Ee) é dada por:... Espalhamento Rayleigh O espalhamento Rayleigh é elástico. O modelo de espalhamento Rayleigh, proposto inicialmente por Lord Rayleigh em 1871, é aplicável quando o raio do alvo é muito menor do que o comprimento de onda do fóton incidente, o que implica que a energia transferida durante o processo é muito pequena. Par a maioria dos raios-X e raios gama de baixa energia, O processo de espalhamento Rayleigh é o modo predominante de espalhamento elástico. A seção de choque para este processo é... Espalhamento Compton No espalhamento Compton, a interação acontece entre o fóton incidente e o elétron no material absorvedor. Na faixa de energia dos raios gama, o espalhamento Compton é o mecanismo dominante (veja Fig. 1). A interpretação mais comum para o efeito Compton (encontrada em vários textos) é que o fóton incidente transfere parte de sua energia para o elétron (supostamente em repouso), também chamado de elétron de recuo. O fóton é então espalhado em um ângulo... Produção de Pares Produção de pares é o processo que resulta na conversão de um fóton em um par elétronpósitron. Como o fóton não possui massa, enquanto ambos o pósitron e o elétron possuem, dizemos que este processo converte energia em massa de acordo com a relação E = mc2. Este processo é o inverso da aniquilação de pósitrons, onde massa é convertida em energia. No entanto, há uma diferença operacional entre os dois processos: a produção de pares acontece na presença... O efeito Auger Nem todos os átomos ionizados em camada interna retornam ao estado fundamental emitindo raios-X. Por conta disto, o rendimento quântica (quantum yield) é freqüentemente menor que a unidade. O rendimento quântico é definido como... |
DesconhecidoCadastre-se
Livros de Física
Copyright © 2012. Física - Da Mecânica Clássica à Física Quântica divulgando conhecimento.
Desenvolvido por WebMark Sites