Física moderna
Retroespalhamento Compton (180°)
Em θ = 180° o deslocamento de comprimento de onda é máximo (2λ_C).
Retroespalhamento Compton (180°) — simulação interativa de Física moderna. Em θ = 180° o deslocamento de comprimento de onda é máximo (2λ_C). Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Retrodispersão
Em θ = 180° o deslocamento de comprimento de onda é máximo (2λ_C).
Em θ = 180° o deslocamento de comprimento de onda é máximo (2λ_C).
- Δλ_max = 2λ_C
- θ = 180°
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Um fóton que se espalha diretamente para trás (180°) transfere o maior momento possível para o elétron que atinge. Este caso de retroespalhamento fornece a maior mudança de comprimento de onda Compton possível?
Previsões para pesar
- A mudança máxima acontece em algum outro ângulo.
- O deslocamento é o mesmo em todos os ângulos, incluindo 180°.
- Sim - o retroespalhamento 180° maximiza (1 − cos θ), proporcionando o maior deslocamento de comprimento de onda possível para qualquer ângulo.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Ângulo de dispersão θ (°)
O que você mede:
- Deslocamento de comprimento de onda Δλ (pm)
Como funciona a investigação
- Abra o compton-180 preset e pressione Redefinir. O comprimento de onda do raio X incidente é 0.05 nm; o ângulo de dispersão é fixado em 180°.
- Ative a leitura de mudança de comprimento de onda.
- Defina o ângulo de dispersão para cada tentativa (aproximando-se de 180°) e registre a mudança de comprimento de onda.
Equação governante
Mudança Compton em Backscatter — Δλ = λ_C(1 − cos θ)
A fórmula de Compton Δλ = (h/m_ec)(1 − cos θ) é maximizada em θ = 180°, onde (1 − cos θ) = 2, dando o maior deslocamento de comprimento de onda possível: Δλ_max = 2h/(m_ec) ≈ 4.85 pm.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ). Compare com a tabela. Confirmar θ = 180° dá Δλ = 2h/(m_ec), o valor máximo possível.
- Explique, usando (1 − cos θ), por que 180° fornece o deslocamento máximo: cos(180°) = −1, então (1 − cos θ) atinge seu maior valor possível de 2 naquele ângulo.
Onde isso aparece além do laboratório
- Em 180°, o fóton inverte completamente a direção, transferindo o máximo momento possível para o elétron (conservação do momento). Explique por que a transferência máxima de momento corresponde à perda máxima de energia (e, portanto, ao aumento máximo do comprimento de onda) do fóton.
- Em θ = 0° (nenhuma dispersão), qual seria o valor de Δλ? Isso faz sentido físico para um fóton que não interage?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Bem-vindo a Compton 180°
- Selecione a montagem de Compton
- Pressione Reproduzir
- Deslocamento máximo de Compton
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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