EFECTO COMPTON FÍSICA CUÁNTICA
EFECTO COMPTON. FÍSICA CUÁNTICA PARA BACHILLERATO:
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SIGUE EL PROCESO DETERMINADO POR EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA DE FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS:
EFECTO COMPTON:
Ocurre cuando un fotón (un cuanto de energía de luz -onda electromagnética-) choca con un electrón. Ese fotón (que es luz-onda) llega con cierta energía y al chocar con el electrón, éste sale disparado como consecuencia con parte de esa energía y el fotón cambia de dirección y pierde parte de esa energía.
En 1923 Arthur Compton, descubre que cuando se hacen incidir rayos X sobre una lámina de grafito (con electrones débilmente ligados), se obtienen dos radiaciones diferentes:
- una con la misma longitud que la incidente (la correspondiente a los rayos X).
- otra con una longitud de onda mayor (con menor energía), que corresponde al fotón que ha perdido parte de la energía. La luz se vuelve menos energética.
Tener en cuenta que la Energía de una radiación es proporcional a la frecuencia: E = h · f y como consecuencia inversamente proporcional a la longitud de onda.
Ya que: c = λ / T ; c = λ · f ; λ = c / f
Donde c es la velocidad de la luz.
Se explica este fenómeno asumiendo que la energía de la radiación incidente viaja en forma de fotón, que al chocar con un electrón en reposo del grafito le entrega parte de su energía ( en forma de energía cinética, ya que ahora el electrón se mueve con velocidad v), con lo que el fotón emergente tiene una longitud de onda menor, es decir menor energía.
Dicho de manera sencilla: la luz puede comportarse como una partícula (de ahí el término fotón), se comporta como una bolita que golpea cosas. Como si una bola de billar (la blanca) golpea a otra bola en reposo (la negra). La bola blanca es el fotón, que se desvía y pierde velocidad (energía). La bola negra es el electrón, que adquiere parte de la energía y sale moviéndose.
Efecto Compton y Efecto Fotoeléctrico nos hablan de la presencia de fotones, de la consideración de que la radiación tiene naturaleza corpuscular. La radiación, para determinados fenómenos se comporta como compuesta por partículas, aunque inmateriales, sin masa. Ambos fenómenos ayudan a entender mejor la interacción entre radiación y materia.
Las ondas no chocan entre sí, producen interferencias, o al menos no chocan de esta manera. Las partículas chocan entre sí. Este efecto Compton demuestra que la luz aparte de ser una onda, se comporta como una partícula.