Efeito Compton - Arthur Compton
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- เผยแพร่เมื่อ 14 มี.ค. 2022
- O Efeito Compton ou Espalhamento Compton, como também é chamado, é um fenômeno que possui uma certa semelhança com o efeito fotoelétrico, pois ambos tratam da interações entre radiação e partículas, que neste caso, são os elétrons. No efeito fotoelétrico de Albert Einstein, um elétron preso na eletrosfera de um átomo absorve um fóton e utiliza a energia dele para se libertar do átomo e o que sobra de energia, o elétron transforma em energia cinética/”velocidade” O ponto que eu quero chamar sua atenção é que, no efeito fotoelétrico, o fóton deixa de existir, pois ele foi absorvido pelo elétron.
Arthur Compton já tinha conhecimento dos trabalhos publicados por Einstein, porém, enquanto ele trabalhava no laboratório, ele observou que ao jogar luz de Raio X em um pedaço de grafite, ele conseguia detectar os elétrons sendo ejetados da amostra assim como no efeito fotoelétrico, porém, além dos elétrons ele também detectava “saindo” da amostra uma luz com energia menor que a luz de Raio X utilizada no experimento.
Arthur Compton era bastante engenhoso e ele sabia que esse fenômeno da luz ejetando elétrons e aparecendo outra luz com menor frequência não poderia ser explicado com a física clássica, aquela física que os cientistas já conheciam bem. Então se tratava de um território desconhecido, a física quântica. A primeira ideia de Compton foi analisar o fenômeno através da conservação da energia. Essa abordagem sugere que a luz que parece sair da amostra de grafite é na verdade a luz que havia incidido na amostra. O mecanismo que explica este fenômeno seria uma simples colisão. A luz de raio X, como bolinhas que possuem muita energia, atingem os elétrons dos átomos que compõem nosso grafite (que seria o carbono). No momento da colisão, o fóton de raio X transfere energia suficiente para o elétron se desprender do átomo e sai com velocidade, porém, diferente do efeito fotoelétrico, onde o fóton incidente desaparece, ainda resta uma energia pequena nele, fazendo ele se transforma em uma bolinha de luz com a energia que sobrou.
Isso tudo parece muito bonito, mas talvez você não tenha percebido o real problema dessa explicação.
Quando Einstein disse que a energia da luz era quantizada, ele não quis dizer que a luz era bolinhas de verdade. A ideia da bolinha é apenas uma ilustração que facilita nosso entendimento de que a energia da luz é fragmentada em pedaços. Não há nenhuma dúvida de que a luz seja sim uma onda, e nós provamos isso com um experimento no vídeo O que é a Luz?.
Voltando ao ponto chave do Nobel de Compton, para os cientistas, não teria problema algum o elétron absorver um pedacinho da onda, uma vez que ela já seria quebradinha em bolinhas idênticas e assim o elétron conseguiria energia para se libertar, como é explicado no Efeito Fotoelétrico.
Mas no Efeito Compton, além do elétron conseguir sair do átomo com uma determinada energia, o fóton que concedeu a energia para o elétron é desviado de sua trajetória. E isso é uma baita complicação.
O fenômeno que explica quando um objeto desvia da sua trajetória no mesmo momento em que concede energia para outro, é a colisão. Mas para que haja colisão, os objetos precisam ser tangíveis, o que seria o mesmo que dizer que eles precisam ter massa, porque é a massa, o corpo físico de um objeto que vai empurrar o outro na hora da colisão.
Compton conseguiu medir e concluir que a energia ganha pelo elétron que saiu do átomo, se somada com a energia do fóton desviado dava exatamente a energia do fóton de raio X.
Além da conservação da energia, também existe a conservação do momento, que é uma grandeza que medimos na física e é geralmente identificado pela letra p nos cálculos. O momento vai tratar dos empurrões entre objetos. De maneira bem resumida, quando uma arma empurra uma bala, independente do mecanismo, se é usada mola ou pólvora, a arma também é empurrada para trás. A conservação do momento é literalmente a 3ª Lei de Newton, a Lei da Ação e Reação.
De fato, a luz não possui massa, mas para calcular a Conservação do Momento, é possível utilizar a ideia de massa relativística nas contas. Ao fazer isso, Compton finalmente chegou em uma expressão matemática que descrevia com precisão o fenômenos do espalhamento da luz de raio X por uma amostra de grafite.
Após a publicação dos seus resultados, Compton recebeu o prêmio Nobel de física em 1927, por validar de forma definitiva a possibilidade de tratarmos a luz como uma partícula sólida, já que só assim ela seria capaz de empurrar um elétron e desviar sua própria trajetória.
![CAMPปลิ้น | EP.79[1/2] แก๊งไทบ้านพาบุกเมืองบั้งไฟโก้ ยโสธรรรร!!!](http://i.ytimg.com/vi/Ldr3_fvTEXk/mqdefault.jpg)
Parabéns pelo vídeo, parabéns pela didática.
Jackson, parabéns pela edição fantástica! ❤ Isso torna visível aquilo que é invisível aos nossos olhos. Nunca imaginei que a física seria tão interessante! Obrigada por publicar conteúdo de extrema qualidade. Abraços!
Parabéns! Pelo bom trabalho didático .
Obrigado, pela audiência
Excelente trabalho, dinâmico didático e raiz. Acrescenta demais a sociedade e ao virtual. Só agradece !!!
Obrigado pela audiência!
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marvilhoso videooo , mto obg
Parabéns, já virou uma referência p mim!
Agradeço a confiança depositada em meu trabalho.
Teus vídeos são muiiiiiito bons, parabéns!!! Me ajudou demaisss
Fico feliz em saber. Bons estudos
Caramba que vídeo bem planejado. Parabéns de verdade!
conheci vc pelo insta e descobri o seu canal, muito bom mesmo, parabéns!
Excelente aula💯👏🏻👏🏻👏🏻
Me ajudou muito! Muitíssimo bem explicado... Thank you! ❤
Simplesmente fantástico
Muito bom!😀
Excelente vídeo! Muito obrigada.
Eu que agradeço a audiência
Grande vídeo! Graças a você eu finalmente entendi o conteúdo e vou poder apresentar meu trabalho de física, muito obrigada!!!!!
11:39 Ainda bem que ele corrigiu, senão ia bugar aqui, a bala vai com uma velocidade menor para trás ? Kkk brincadeira :-)
😅😅😅 até eu buguei na hora da edição
@@HUMORQUÂNTICO entropia negativa kkk