G7N17

Titulo: Efecto Compton Autor: Enrique Arturo Otálora Mosquera Resumen: La teoria corpuscular de la radiacion electromagnetica se ponia en duda, pero en el año de 1923 Compton con la ayuda de un experimento demostro que todas la radiacion electromagnetic a cumplia la teoria corpuscular. En su experimento demostro de un fotón de rayos X de gran energia tiene un choque elastico con un electron y aumentandola longitud de onda del foton dispersado esa diferencia de longitudes de onda se llamo corrimiento de compton, el modelo matematico del corrimiento de compton describe perfectamente el experimento realizado comprobando asi la teoria corpuscular de la radiacion electromagnetica. Introduccion: En 1923 Arthur Compton observo en un experimento que mas tarde seria llamado efecto Compton lo que seria la prueba definitiva parala confirmacion experimental de la teoria corpuscular de la radiacion electromagnetica. EFECTO COMPTON A pesar del éxito de la teoría corpuscular de la radiación para explicar el efecto fotoeléctrico, todavía se dudaba sobre su generalidad como para ser considerada como una descripción cierta para las ondas electromagnéticas. Además entre los científicos que no la aceptaban estaba Plank, su iniciador. En 1923 A.H. Compton observó un nuevo fenómeno que vino a ser la prueba definitiva para la confirmación experimental de la naturaleza corpuscular de la radiación electromagnética, por esto se le conoce como efecto Compton. El experimento realizado por Compton fue el siguiente: hizo incidir un haz de rayos X monocromáticos (radiación electromagnética de gran energía y una sola frecuencia) sobre un blanco de grafito donde era dispersado por él a diferentes ángulos con respecto a su dirección incidente. Del experimento se obtuvieron los siguientes resultados: a) A pesar de que el haz incidente era monocromático, el haz dispersado presentados longitudes de onda: la original (λ 0 ) y otra mayor ( λ ) en la cantidad delta λ = λ – λ0, llamado corrimiento de Compton.  b) El corrimiento de Compton, delta λ, crece hasta un valor máximo para luego disminuir a medida que el ángulo de dispersión aumenta. Es decir, la longitud de onda de la onda dispersada depende del ángulo de dispersión. Este resultado se cumple para cualquier material dispersor. Esto es, la longitud de onda de la onda dispersada no depende del material dispersor. Esto es, la longitud de onda dispersada no depende del material usado como blanco. La presencia de la segunda longitud de onda, mayor que la inicial, en el haz de rayos X dispersados, no se puede explicar a partir de la teoría clásica. EXPLICACION CUANTICA DEL EFECTO COMPTON Desde el punto de vista de la teoría corpuscular de la radiación electromagnética, los rayos X son fotones de energía hv y cantidad de movimiento hv/c. por tanto, al incidir los fotones sobre el blanco se realizan colisiones entre estos y los electrones. Como consecuencia el fotón cede parte de su energía y emerge con una energía menor, o sea, una longitud de onda mayor. Como la longitud de onda del fotón dispersado no depende del material utilizado como blanco, Compton supuso que la colisión tenía lugar entre un fotón y un electrón libre y en reposo. Esta suposición es aceptable por que la energía de un fotón de rayos X es considerablemente mayor que la energía que mantiene unido un electro al material. Los resultados anteriores que explican correctamente los resultados experimentales del efecto Compton, y a su vez son una comprobación de la naturaleza corpuscular de la radiación electromagnética, no dicen, sin embargo, por que se detecta en el haz dispersado la longitud de onda del haz incidente. El proceso en el cual los fotones son dispersados sin que se altere su longitud de onda se conoce como dispersión de Thomson, quien desarrollo la teoría clásica de la dispersión de los rayos X por átomos y donde se presenta este hecho. La dispersión de Thomson es un caso en que la teoría clásica y la teoría cuántica conducen al mismo resultado. Conclusiones La teoria corpuscular de la radiacion electromagnetica queda confirmada experimentalmente No se entiende por que se detecta en el haz dispersado la longitud de onda del haz inicial La innovacion de Compton fue en observar este fenomeno y asi poder explicar la teoria corpuscular, hasta ese entonces nadie habia podido explicar experimentalmente esta teoria, por otro lado se lanza un cuestionamiento que resolvio Thomson el cual era: Por que se detecta en el haz dispersado la longitud de onda del haz incidente???? Referencias 1. Introducción a la física moderna, a. Mauricio García Castañeda, edit. Universidad Nacional de Colombia UNIBIBLOS. 2. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/compton/Compton.htm 3. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000440/lecciones/naturaleza_corpuscular_radiacion/efectocompton.htm

4. jmverde.googlepages.com/**compton**.ppt media type="youtube" key="oY7EFL4AN9A" height="344" width="425"