Baixe Espalhamento Compton com Raios-X: Análise de Dados e Comprimento de Onda e outras Trabalhos em PDF para Física, somente na Docsity!
ESPALHAMENTO COMPTON COM RAIOS-X
Dualidade Onda – Partícula
Lorena Cristina da Silva
Resumo Neste presente relatório estuda-se o espalhamento Compton com raios-x, após o tratamento de dados é possível observar que os valor encontrado a partir do mesmo tem mínima diferença do valor teórico, onde o comprimento de Compton tem valor
teórico de 2,426pm e o experimental é de 2,410 pm , tendo assim um erro percentual
da sua diferença de 0,66%, que mostra a mínima diferença dos valores obtidos do teórico. Dados experimentais e discussão O Objetivo deste relatório é determinar a curva de transmissão do alumínio, e damos início após executar o programa measure para a coleta de dados da curva de transmissão, onde a configuração do ângulo é medida em graus, logo deverá ser convertido em radianos para o tratamento de dados. A medida no detector causada pelo espalhamento dos raios-x ao incidir sobre o cristal de LiF, é chamada de N1(θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a ) em (θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a imp/s) e a medida quando há absorção entre a saída do feixe e o cristal é chamada de N1(θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a ) em (θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a imp/s). Retirando os dados do experimento que nos foi enviado, do espectro para θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a , N1(θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a ), N2(θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a ) e T é possível determinar o λ (θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a comprimento de onda) utilizando a Lei de Bragg (θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a relaciona-se ao espalhamento de ondas que incidem em um cristal), onde
2 ∗ d ∗ senθθ = nθ ∗ λ , nθ = 1
Isolando λ,
2 ∗ d ∗ senθθ
nθ
, d =201,4 pm
Tabela 1. Valores medidos e calculados para a curva de calibração θ(°) λ (pm))
N 1 (
imp
s
) N 1 * (
imp
s
) N 2 (
imp
s
) N 2 * (
imp
s
T*
Os cálculos da primeira linha da Tabela 1, foram:
senθ ( 6,5 ° )=0,
λ = 2 ∗201,4 pm ∗0,113203=45,59 pm
N 1
¿
1 −( 90 x 10
− 6
imp
s
N 2
¿
1 −( 90 x 10
− 6
imp
s
T
¿
Com os valores da transmitância e de λ da Tabela 1, fizemos o gráfico 1 onde
teremos a transmitância em função do comprimento de onda:
T 2
¿
Tabela 3 Valores calculados de N3,N4,N5*e das transmitâncias T 1
¿
e T 2
¿ *N 3 (
imp
s
) N 4 *(
imp
s
) N 5 *(
imp
s
T 1
¿
T 2
¿ Valor médio 105,8 39,3 31,6 0,37 0, Através da curva de calibração do gráfico 1, vemos uma relação entre o T e o λ que é a seguinte:
y = ax + b
E logo mais, podemos ver os valores de a e b Figura 1. Figura na qual é apresentada os valores dos coeficientes do gráfico 1 Substituindo os valores dos coeficientes angular e linear, temos:
T = a λ + b
T =− 152. 10
− 4
p m
− 1
Isolando o comprimento de onda temos:
− T −1,
− 4
p m
− 1 Contudo, com essa expressão podemos descobrir qual o comprimento de onda associado às transmitâncias da Tabela 3
− 4
p m
− 1 =51,^451 pm
− 4
p m
− 1 =56,^271 pm
Podemos agora calcular o deslocamento de Compton, que será a diferença dos
comprimentos de onda λ 1 e λ 2 :
Δ λ = λ 2 − λ 1 =( 56, 271 −51, 451 ) pm =4,8 20 pm
λc =
pm =2,410 pm
O valor teórico para essa constante é 2,426 pm, e fazendo o erro percentual encontramos:
Δteo − Δ exp
Δteo |
x 100 %=|
x 100 %=0,66 %
Conclusão Observa-se que a diferença percentual entre o valor teórico de 2,426 pm e o experimental 2,410 pm foi de 0,66%, onde reflete uma subjetiva classificação positiva ao tratamento de dados efetuados, e assim o valor obtido pela análise dos mesmos não destoa muito do valor teórico. A explicação dada por Compton foi que a radiação é composta por um feixe de fótons. Quando um destes fótons colide com um elétron, parte de sua energia é perdida para o elétron na colisão. O elétron ganha então energia cinética e escapa do grafite e o fóton é desviado de sua trajetória inicial com um déficit de energia – a energia do fóton desviado é agora a energia do fóton incidente menos a energia cinética adquirida pelo elétron. Sendo menor a energia do fóton espalhado, menor é sua frequência e, portanto, maior é seu comprimento de onda.
Para tais comprimentos de onda, encontra-se λ 1 =51,451^ pm^ e λ 2 =56,271^ pm ,
relacionados a T 1 e T 2. Podemos observar que as medidas de θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a se dão de 2θ) em (imp/s) e a medida quando há absorção entre a , por
indução do equipamento e sendo assim λc , comprimento Compton é dividido por 2.
O experimento realizado por Compton foi decisivo, pois a partir daí passou-se a abordar a luz em termos de dualidade onda-partícula, visto que alguns experimentos comprovavam seu caráter ondulatório e outros, seu caráter corpuscular.
