Aula_29_-_Aplicaes_para_o_conceito_de_tomo_-_Raios-x_e_o_efeito_Compton.pptx

wefwefwe

1. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. 1 Aplicações para o conceito de átomo: Raios-x e o efeito Compton Objetivos: Estudar os mecanismos de produção de raios-x e o efeito Compton O que vamos aprender nesta aula? Como os raios-x são produzidos e sua importância para a tecnologia. O que é o efeito Compton e qual o seu impacto na tecnologia.

2. 3. Raios- 𝒙 : mecanismos de produção Como a aceleração varia monotonicamente (elétrons passam a qualquer distância do núcleo), a emissão ocorre em uma faixa grande de energias (raios- 𝒙 policromáticos). Origem 1 – Quando 𝒆 − passa próximo ao núcleo com carga elétrica Z grande ele é desviado pela atração Coulombiana. Por causa da aceleração centrípeta, elétrons emitem radiação cuja intensidade 𝑰 é descrita pela fórmula de Larmor 𝑰 = 𝟐𝒌 𝟎 𝒆 𝟐 𝟑𝒄 𝟑 𝒂 𝟐 Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

3. O limite superior do espectro ocorre quando a energia cinética do elétron incidente é totalmente absorvida (e posteriormente convertida em radiação): 𝒉𝝂 ≤ 𝒉𝝂 𝒎á𝒙 = 𝒆∆𝑽 → 𝒉𝒄 𝝀 ≥ 𝝀 𝒎í𝒏 = 𝒆∆𝑽 Daqui, 𝟏𝟐𝟒𝟎 𝝀 𝒎í𝒏 = 𝒆∆𝑽 (𝒆𝑽. 𝒏𝒎) Energia do 𝒆 − ejetado Energia de ligação do 𝒆 − preso Os elétrons incidentes também colidem com os elétrons mais externos dos átomos, ejetando-os. Estes posteriormente colidem com outros átomos, devolvendo sua energia em excesso via radiação térmica. Por isso o material alvo aquece muito e precisa de um sistema de resfriamento. Colisão inelástica do elétron acelerado com elétrons dos átomos do alvo 𝑬 = 𝟓𝟎 𝒌𝑽 → 𝝀 𝒎í𝒏 = 𝟎, 𝟐𝟓 Å 𝑬 = 𝟏𝟎𝟎 𝒌𝑽 → 𝝀 𝒎í𝒏 = 𝟎, 𝟏𝟐 Å 𝑬 = 𝟏𝟓𝟎 𝒌𝑽 → 𝝀 𝒎í𝒏 = 𝟎, 𝟎𝟖 Å 3. Raios- 𝒙 : mecanismos de produção Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

4. Origem 2 – elétrons incidentes colidem com os elétrons mais internos dos átomos. Estes não são ejetados, apenas excitados para níveis de energia superiores. Ao se desexcitarem, liberam a energia na forma de raios- 𝒙 , característico do átomo emissor. Esses picos vem da colisão com os 𝒆 − mais internos do material alvo. luz emitida por recombinação luz emitida por aceleração 3. Raios- 𝒙 : mecanismos de produção Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

5. 3. Raios-x: mecanismos de produção As duas formas de produção de raios-x foram primeiramente comprovadas por Charles Glover Barkla (aluno de J. J. Thomson). Barkla ganhou o prêmio Nobel em 1917. Estudos mais detalhados foram feitos pelo físico alemão Max von Laue (aluno e genro de Max Planck) e orientador de Leó Szilard (um dos projetistas da bomba H americana). Laue ganhou o prêmio Nobel em 1914. Estudos da estrutura cristalina usando a difração de raios- 𝒙 deram o prêmio Nobel em 1915 a William Henry Bragg e seu filho William Lawrence Bragg (com apenas 25 anos). Eles provaram que os raios- 𝒙 eram ondas eletromagnéticas! Este fenômeno físico teve sua importância reconhecida para a ciência e, posteriormente, para a humanidade, pela quantidade de premiações que recebeu. Foram 4 prêmios Nobel apenas nos primeiros 15 anos de pesquisa. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

6. 3. Raios- 𝒙 : espalhamento e absorção Quando raios- 𝒙 atingem um material ele é absorvido. Potência a uma profundidade 𝒅𝒙 : 𝒅𝑷 = 𝑷 − 𝑷 𝟎 = −𝝁𝑷𝒅𝒙 𝝁 − coeficiente de atenuação 𝑷 𝒅𝑷 𝑷 𝒙 𝟎 න = −𝝁 න 𝒅𝒙 → 𝑷(𝒙) = 𝑷 𝒆 𝑷 𝟎 𝟎 −𝝁𝒙 Integrando, O que causa a redução na intensidade dos raios-x à medida que eles penetram no material? Espalhamento elástico ( 𝝁 𝒔 ) + absorção ( 𝜶 ). 𝝁 = 𝝁 𝒔 + 𝜶 Espalhamento elástico e absorção são fenômenos ligados à interação da radiação com os elétrons dos átomos da amostra. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

7. 𝟐 𝒆 𝟐 𝒚 𝟐 𝝎 𝟒 𝟏𝟔𝝅 𝟐 𝜺 𝟎 𝒄 𝟑 𝑷(𝝋) ∝ 𝒚( ሷ 𝒕) = 𝟎 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝝋 Descrição clássica do espalhamento Premissa: elétrons são osciladores harmônicos sob força elétrica (do campo elétrico da luz de frequência 𝝎 ). Se a luz incide na direção 𝒙 , dipolos serão formados na direção 𝒚 : 𝒑(𝒕) = 𝒒𝒚(𝒕) : 𝒚 𝒕 = 𝒚 𝟎 𝒔𝒆𝒏(𝝎𝒕) A amplitude da radiação emitida é proporcional ao quadrado da aceleração ( 𝑰 ∝ 𝒚 ሷ ): 𝒚 ሷ (𝒕) = −𝝎 𝟐 𝒚 𝟎 𝒔𝒆𝒏 𝝎𝒕 = −𝝎 𝟐 𝒚(𝒕) Potência emitida por um dipolo oscilante na direção 𝝋 em relação ao eixo do dipolo ( 𝒚 ): Potência emitida por 𝑵 dipolos → depende de ( 𝝀/𝒅 ), 𝝀 − comprimento de onda da luz e 𝒅 o diâmetro efetivo do dipolo. 3. Raios- 𝒙 : espalhamento e absorção Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. 7

8. 𝟏 − 𝒆 −𝝁 𝒔 𝑳 𝑷 𝒔 = 𝑷 𝟎 = 𝑷 𝟎 𝟏 − 𝟏 + 𝝁 𝒔 𝑳 − 𝝁 𝒔 𝑳 Para amostra com espessura 𝑳 e feixe incidente com potência 𝑷 𝟎 : 𝟐 𝟐 + ⋯ ≈ 𝑷 𝟎 𝝁 𝒔 𝑳 Descrição clássica do espalhamento Caso particular 1: 𝒅 ≪ 𝝀 , ondas tem fases pouco alteradas e se interferem coerentemente. Espalhamento é coerente e 𝑷~𝑵 𝟐 . Caso particular 2: 𝒅 ≳ 𝝀 , ondas tem fases muito alteradas e há interferência destrutiva e construtiva. Espalhamento é incoerente e 𝑷~𝑵 . Outra abordagem: descrição explícita em termos da seção transversal de choque, 𝝈 𝒔 : 𝝁 𝒔 = 𝑵𝝈 𝒔 3. Raios- 𝒙 : espalhamento e absorção Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

9. Descrição clássica do espalhamento Conclusão: 𝑷 ∝ 𝝎 𝟒 ou 𝑷 ∝ 𝝀 −𝟒 → o espalhamento na região de raios- 𝒙 é muito maior do que na região do visível. Exemplo: A luz visível ( 𝝀 = 𝟓𝟎𝟎 𝒏𝒎 ) em água limpa tem comprimento de penetração 𝟏 Τ 𝝁 ≈ 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎 = 𝟏 𝒌𝒎 . Raios- 𝒙 ( 𝝀 = 𝟎, 𝟏 𝒏𝒎 ) na mesma água tem comprimento de penetração 𝟏 Τ 𝝁 ≈ 𝟎, 𝟎𝟎𝟓 𝒎 → 𝐚𝐩𝐞𝐧𝐚𝐬 𝟓 𝒎𝒎 ! Para o chumbo ( 𝒁 = 𝟖𝟐 ) basta uma camada de 𝟎, 𝟏 − 𝟎, 𝟓 𝒎𝒎 para bloquear os raios-x. Isso é da espessura de uma folha de papel comum. É por isso que os coletes dos profissionais de raios-x em hospitais não precisam espessos. 3. Raios- 𝒙 : espalhamento e absorção Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

10. Zilionésima radiografia da história (23 mai 2024). Essa é para mostrar a utilidade. Aplicações - raios- 𝒙 na ortopedia 1ª radiografia da história (22 dez 1895). Essa é para mostrar a potencialidade. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

11. Aplicações - raios- 𝒙 identificando estrutura cristalina Produção de zeólita (material cristalino com cavidades porosas de dimensões nanométricas muito usado em catalizadores, adsorventes e em trocas iônicas). Os picos indicam a direção dos planos cristalinos Início: os átomos estão totalmente desorganizados (fase amorfa) Final: os átomos estão totalmente organizados (fase cristalina) Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

12. Aplicações - raios- 𝒙 na angiologia Tomo grafia + contraste + computação → angi ologia em 3D detalhe das artérias! www.fleury.com Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

13. Aplicações - raios- 𝒙 na medicina geral Tomografia 3D revelando cápsulas de cocaína no interior de uma pessoa Cada tecido do corpo espalha e absorve raios- 𝒙 de uma forma única (lembre-se do 𝝁 = 𝝁 𝒔 + 𝜶 ). A imagem conjunta de todos os tecidos pode ser separada por tecido individualmente via computação, procedimento conhecido como tomografia computadorizada. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 29: Aplicações para o conceito de átomo - Raios-x e aplicações. ‹#›

14. Espalhamento de raios- 𝒙 (efeito Compton) Concepção do experimento material Estudamos alguns fenômenos que envolveram o quantum de energia para a radiação. A teoria do efeito fotoelétrico não provou que um quantum de energia era uma partícula, com massa e momento localizados, mas apenas que a energia da radiação era transferida para a matéria de forma quantizada. Em nenhum artigo Einstein se referiu ao quantum como partícula. Arthur Compton (em 1923) levou a ideia de quantum adiante e observou o espalhamento inelástico de raios- 𝒙 em materiais. Mas aqui tem uma diferença. A radiação espalhada não continha informação do alvo espalhador. No experimento, raios-x com 𝝀 = 𝟕𝟏 𝒑𝒎 passaram a ter 𝝀 ′ = 𝟕𝟑 𝒑𝒎 após interagirem com elétrons. Compton recebeu o Prêmio Nobel em 1927 por sua descoberta. Esse achado veio antes da descoberta do efeito Raman. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

15. Espalhamento de raios- 𝒙 (efeito Compton) Conclusão : elétron emite luz na mesma frequência da luz incidente. Isso não explica o espalhamento que Compton observou. Descrição Clássica: luz troca energia com elétron de modo contínuo. Luz polarizada em 𝒙 Pela Física Clássica: luz é onda formada por campo elétrico e magnético oscilantes 𝒇 𝑳 . 𝒇 𝑳 𝒇 𝒆 𝒇 𝒆 Para interagir com um elétron que oscila com frequência 𝒇 𝒆 , a frequência 𝒇 𝑳 da luz deve ser muita próxima a 𝒇 𝒆 . (ressonância, lembra?) Elétron absorve energia da luz e aumenta sua amplitude de oscilação. Elétron oscilante relaxa para o nível anterior à absorção e emite luz na mesma frequência da luz que absorveu 𝒇 𝑳 . 𝒇 𝑳 𝒇 𝒆 Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

16. Espalhamento de raios- 𝒙 (efeito Compton) 𝑬′ = ℏ𝝎′ 𝒑′ = ℏ𝒌′ Quantum da radiação incidente 𝑬 = ℏ𝝎 𝒑 = ℏ𝒌 elétron em repouso 𝑬 𝒆 = 𝒎𝒄 𝟐 𝒑 𝒆 = 𝟎 Descrição Quântica: luz troca energia com elétron de modo discreto. Quantum da radiação espalhada 𝒆 𝑬 ′ 𝒆 = 𝒑 ′ 𝒄 𝟐 + 𝒎𝒄 𝟐 𝟐 Elétron recuado Premissas do modelo Radiação tem energia 𝑬 = ℏ𝝎 = 𝒉𝒄/𝝀 e momento 𝒑 = ℏ𝒌 = 𝒉/𝝀 , parte dos quais são transferidos para o elétron. Após a interação a radiação é espalhada com energia 𝑬 ′ = ℏ𝝎 ′ = 𝒉𝒄/𝝀 ′ e momento 𝒑′ = ℏ𝒌′ = 𝒉/𝝀′ . Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. 16

17. Espalhamento de raios- 𝒙 (efeito Compton) 𝒆 ℏ𝝎 + 𝒎𝒄 𝟐 = ℏ𝝎 ′ + 𝒄 𝒑′ 𝟐 + 𝒎 𝟐 𝒄 𝟐 Rearranjando: 𝒆 𝒑 ′𝟐 = ℏ 𝟐 𝒌 𝟐 − 𝟐𝒌𝒌 ′ + 𝒌′ 𝟐 + 𝟐𝒎ℏ𝒄 𝒌 − 𝒌′ (𝟏) 𝝎 𝒌 = 𝒄 Vale a conservação do momento linear : 𝒑 𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 = 𝒑 𝒅𝒆𝒑𝒐𝒊𝒔 : ℏ𝒌 = 𝒑 ′ + ℏ𝒌 ′ → 𝒆 = ℏ𝒌 − ℏ𝒌 ′ → 𝒆 𝒆 𝒑 ′ 𝒑 ′𝟐 = ℏ 𝟐 𝒌 − 𝒌′ 𝟐 Expandindo, 𝒆 𝒑 ′𝟐 = ℏ 𝟐 𝒌 𝟐 − 𝟐𝒌𝒌 ′ 𝒄𝒐𝒔𝜽 + 𝒌′ 𝟐 (𝟐) Descrição matemática do fenômeno Vale a conservação da energia : 𝑬 𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 = 𝑬 𝒅𝒆𝒑𝒐𝒊𝒔 : Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

18. Espalhamento de raios- 𝒙 (efeito Compton) 𝒆 Como é impossível medir 𝒑 ′𝟐 , vamos tirá-lo do modelo igualando as equações (1) e (2): ℏ 𝟐 𝒌 𝟐 − 𝟐𝒌𝒌 ′ + 𝒌′ 𝟐 + 𝟐𝒎ℏ𝒄 𝒌 − 𝒌 ′ = ℏ 𝟐 𝒌 𝟐 − 𝟐𝒌𝒌 ′ 𝒄𝒐𝒔𝜽 + 𝒌′ 𝟐 Simplificando, 𝟏 𝟏 ℏ 𝒌 ′ − 𝒌 = 𝒎𝒄 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝜽 Usando 𝒌 = 𝟐𝝅/𝝀 , temos: ∆𝝀 = 𝝀 ′ − 𝝀 = 𝝀 𝑪 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝜽 = 𝟐𝝀 𝑪 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 𝟐 𝝀 𝑪 ≡ 𝒉/𝒎𝒄 = 2,43 𝒑𝒎 (𝟏𝟎 −𝟏𝟐 𝐦 − 𝐩𝐢𝐜𝐨𝐦𝐞𝐭𝐫𝐨) é o comprimento de onda de Compton para o elétron. 𝝀 𝑪 é o comprimento de onda associado a um fóton que tem a mesma energia de repouso de um elétron! Descrição matemática do fenômeno Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

19. Espalhamento de raios- 𝒙 : mudança em 𝝀 Este resultado mostra que o desvio ∆𝝀 não depende de 𝝀 e nem do material: só do ângulo de espalhamento 𝜽 . Aqui temos um efeito que não foi visto em Física IV. Lá não havia mudança em 𝝀 . Você estudou a mudança de cores causada pela superposição de luzes com diferentes 𝝀 ′ 𝒔 , e isso acontecia no olho de quem observava, não no material. Mas aqui a luz tem cor diferente porque ela já sai assim do material. Para 𝜽 = 𝟎 → ∆𝝀 = 𝟎 e 𝝀 ′ = 𝝀 ( 𝝀 não muda!). Semelhante ao espalhamento Rayleigh! ∆𝝀 = 𝝀 𝑪 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝜽 Para 𝜽 = 𝝅/𝟐 → ∆𝝀 = 𝝀 𝑪 Para 𝜽 = 𝝅 → ∆𝝀 = 𝟐𝝀 𝑪 (máximo) Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

20. Espalhamento de raios- 𝒙 : energia dos fótons espalhados Podemos achar a energia da radiação espalhada: 𝝀 ′ − 𝝀 = 𝟐𝝅ℏ 𝟏 − 𝒄𝒐𝒔𝜽 𝒎𝒄 𝒉𝒄 𝟐𝝅ℏ𝒄 𝑬 = 𝝀 → 𝝀 = 𝑬 Daqui, 𝑬 ′ = 𝑬 𝟏 + 𝟐𝑬 𝒎𝒄 𝟐 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 𝟐 Para 𝜽 = 𝝅 → 𝑬 ′ = 𝑬 𝟏+ 𝟐𝑬 𝒎𝒄 𝟐 é mínimo. Para 𝜽 = 𝟎 → 𝑬 ′ é máximo. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

21. Espalhamento de raios- 𝒙 : energia dos elétrons 𝐞𝐬𝐩𝐚𝐥𝐡𝐚𝐝𝐨𝐬 𝑬 ′ = 𝑬 − 𝑬 ′ = 𝑬 − 𝒆 𝑬 𝟏 + 𝟐𝑬 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 𝒎𝒄 𝟐 𝟐 ′ → 𝑬 𝒆 = Como inicialmente os elétrons estavam em repouso, sua energia final pode ser escrita como: 𝟐𝑬 𝒎 𝟎 𝒄 𝟐 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 𝟐 𝟏 + 𝟐𝑬 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 𝒎𝒄 𝟐 𝟐 𝒆 Para 𝜽 = 𝟎 → 𝑬 ′ = 𝟎 (lembrar que aqui 𝝀 ′ = 𝝀 ). Energia dos fótons Energia dos elétrons 𝟐 Máxima energia para os elétrons: 𝒔𝒆𝒏 𝟐 𝜽 = 𝟏 → 𝜽 = 𝟏𝟖𝟎 𝟎 . Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

22. Espalhamento de raios- 𝒙 : resultados experimentais Experimentos usando raios – 𝒙 e raios – 𝜸 mostram que o espalhamento Compton não depende mesmo de 𝝀. Isso é bem diferente da Luminescência e do espalhamento Raman. com raios- 𝒙 com raios- 𝜸 Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

23. 5 aplicações para o efeito Compton Cristalografia de raios X: É utilizado na cristalografia de raios-x para determinar a distribuição da densidade eletrônica dentro de um material cristalino. Física nuclear: O espalhamento Compton de raios- 𝜸 é utilizado para estudar propriedades estruturais e os níveis de energia dos núcleos atômicos. Astronomia de raios- 𝜸 : É utilizado para medir tanto a direção quanto a energia desta radiação emitida por objetos estelares altamente energéticos, como estrelas de nêutrons e buracos negros. Imagiologia médica: É utilizado em técnicas de imagiologia médica, como a tomografia computorizada (TC), para produzir imagens detalhadas das estruturas internas dos tecidos do corpo. Radioterapia: É utilizado para medir a energia exata de interação da radiação com um tecido tumoral. Só depois o médico decide qual a dose da radiação a ser utilizada no tratamento. Isso minimiza muito o dano causado ao tecido saudável do paciente. Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

24. Consolidando Conceitos Observe atentamente as cores na bolha de sabão Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

25. Quando um feixe de luz branca incide sobre a bolha, parte dele é refletido na superfície externa e parte na superfície interna dela. Como esses feixes refletidos percorrem caminhos diferentes, dependendo da posição do observador eles sofrerão interferência construtiva ou destrutiva no seu olho. A parte da luz que interfere destrutivamente não é observada, e a bolha de sabão, que é totalmente transparente, aparece colorida. A cor observada é a cor complementar entre a luz branca e aquela subtraída pela interferência destrutiva que ocorre no olho do observador. Quando ele muda de posição (ou olha para pontos diferentes da bolha) a percepção das cores muda. Esse é um exemplo típico da natureza no qual muitas vezes vemos o que de fato não existe. A bolha de sabão não tem cor alguma, mas a vemos cheia de cores! Consolidando Conceitos Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

26. Consolidando Conceitos Acabamos de ver que o Efeito Compton envolve mudança no comprimento de onda da luz espalhada em diferentes ângulos, sem que haja interferência. Se você iluminar um material com luz visível e observá-lo de deferentes ângulos, verá mudanças na sua cor causada pelo fenômeno do espalhamento da luz? Explique. Vimos que o máximo desvio em 𝝀 ocorre para 𝜽 = 𝟏𝟖𝟎 𝟎 . Para 𝜽 = 𝝅 → ∆𝝀 = 𝟐𝝀 𝑪 (máximo) Daqui, ∆𝝀 = 𝟐𝝀 𝑪 = 𝟐 × 𝟐, 𝟒𝟑 𝒑𝒎 = 𝟒, 𝟖𝟔 𝒑𝒎 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟖𝟔 𝒏𝒎 . Considerando uma luz amarela ( 𝝀 = 𝟓𝟓𝟎 𝒏𝒎 ), a mudança de cor estaria associada com a mudança em 𝝀 de (𝟓𝟓𝟎 𝒏𝒎 − 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟖𝟔 𝒏𝒎 ) = 𝟓𝟒𝟗, 𝟗𝟗𝟓𝟏𝟒 𝒏𝒎 ( ≈ 𝟎, 𝟎𝟎𝟏% de 550 nm). Um olho bem treinado só percebe mudança acima de 2% na cor da luz! Se isso acontecesse com a luz amarela, ao interagir com o material ela não seria mais vista, pois sairia com 770 nm. Se a luz usada fosse raios- 𝒙 de 𝟏𝟐 𝒑𝒎 , então 𝟏𝟐 𝒑𝒎 𝟒, 𝟖𝟔 𝒑𝒎 ≈ 𝟒𝟎% Fácil perceber isso! Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›

27. Raios-x: o fenômeno de 16 prêmios Nobel Physics, 1901 W. C. Röntgen Pela descoberta dos raio-x Physics, 1914 M. von Laue Pela descoberta da difração de raios-x por cristais Physics, 1915 W.H. and W.L. Bragg Pelo uso de raios-x para determinar a estrutura cristalina de materiais Physics, 1917 C. G. Barkla Por desenvolvimento da espectroscopia de raio-x Chemistry, 1962 J.C. Kendrew, M. Perutz Pelo estudo das estruturas globulares das proteínas usando raios-x Medicine, 1962 F. Crick, J. Watson, M. Wilkins Pela descoberta da estrutura helicoidal do DNA usando raio-x Chemistry, 1964 D. Crowfoot Hodgkin Pela descoberta da vitamina B 12 e outras estruturas bioquímicas Chemistry, 1976 W.N. Lipscomb Pela descoberta dos boranos (estrutura química importante) Chemistry, 1985 H. Hauptman, J. Karle Pelo desenvolvimento de métodos para resolver estruturas cristalinas Chemistry, 1988 J. Deisenhofer, R. Huber, H. Michel Pela determinação 3D das reações das structuras fotosintéticas Physics, 1992 G. Charpak Pela descoberta da câmara de multifios (detector de partículas) Chemistry, 1996 R. Curl, H. Kroto, and R. Smalley Pela descoberta dos fulerenos (molécula esférica com 60 átomos de C) Chemistry, 2009 V. Ramakrishnan, T.A. Steitz, A.E. Yonath Pelo estudo das estruturas e funções do ribossomas Physics, 2010 A. Geim, K. Novoselov Pela descoberta e estudo do grafeno Chemistry, 2011 D. Shechtman Pela descoberta dos quasecristais Chemistry, 2012 R.J. Lefkowitz, B.K. Kobilka Pelo estudo das proteínas G e seus fotoreceptores Física Moderna – Prof. Jerias Batista. Aula 30: Aplicações para o conceito de átomo - espalhamento Compton. ‹#›