lunes, 29 de octubre de 2012

Efecto Compton

El efecto Compton es el cambio de longitud de onda de la radiación electromagnética
 de alta energía al ser difundida por los electrones. 

Compton aprovechó el concepto de fotón del efecto fotoeléctrico en su investigación
de colisiones de ondas    electromagnéticas con cargas libres en 1923.
De acuerdo con la teoría clásica al incidir una onda electromagnética sobre cargas libres, éstas oscilarían con la frecuencia de dicha onda y emitirían nuevas ondas con esa misma frecuencia.
Compton señaló que esas nuevas ondas debían ser fotones dispersados y que además su longitud de onda sería mayor,  ya que se perdería energía al producirse el choque del fotón incidente con el electrón. Una vez realizados los cálculos llegó a la ecuación de Compton:
En ella, definía la diferencia de longitud de onda del fotón incidente con el dispersado mediante una constante llamada longitud de onda de Compton, así como  del ángulo de desviación del fotón resultante respecto al incidente.
Para demostrar su validez, necesitaba trabajar con longitudes de onda muy pequeñas, así que utilizó rayos X, cuya longitud de onda es del orden de picometros. Los resultados de Compton concordaban con su fórmula, confirmando la existencia de los fotones y  reafirmando la constante de Planck.


                   CONSECUENCIA: 
                   -Conlleva una disminución de energía (aumento longitud de onda) y un ensanchamiento 
                     de la radiación (distribución de los ángulos de salida).
                   -Provoca una agitación anómala de los electrones de la materia atravesada.
                   -Mide la intensidad de los rayos gamma, lo que resulta de gran utilidad en física
                    de partículas.
                   -Una consecuencia negativa, es que provoca en las radiografías un ensombrecimiento
                    de la imagen debido a la degradación de rayos X y a la emisión de electrones parásitos.

Efecto Fotoeléctrico


Una placa de zinc recién pulida, cargada negativamente, pierde su carga si se la 
expone a la luz ultravioleta.
Albert Einstein dio la explicación en 1905: La luz está constituida por partículas
 (fotones), y la energía de tales partículas es proporcional a la frecuencia de la luz.
 Existe una cierta cantidad mínima de energía (dependiendo del material) que es
 necesaria para extraer un electrón de la superficie de una placa de zinc u otro
 cuerpo sólido (función trabajo). Si la energía del fotón es mayor que este valor el
 electrón puede ser emitido. De esta explicación obtenemos la siguiente expresión:
                                                 
                                                        Ecin   =   h f   −   W