• Asignatura: Física
  • Autor: priyenko
  • hace 8 años

Se producen rayos x en un tubo que trabaja a V_1 286 kV. Después de salir del tubo, los rayos x con la longitud de onda mínima producida llegan a un blanco y se dispersan por efecto Compton en un ángulo de θ 61°

a) ¿Cuál es la longitud de onda del rayo x original?

b) ¿Cuál es la longitud de onda de los rayos x dispersados?

Respuestas

Respuesta dada por: gedo7
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RESPUESTA:

Nos pide la longitud de onda del rayo X, como nos indican que esta debe ser mínima se debe cumplir que:

Ec(e) = Efotón

Es decir, la energía cinética del electrón debe ser igual a la energía del fotón, por tanto tenemos que:

Efóton = h·C/λ

Ec(e) = qe·V

Entonces realizamos la igualación y tenemos:

h·C/λ = qe·V

Sustituimos datos y tenemos que:

(6.62x10⁻³⁴ J·s)·(3x10⁸ m/s)/λ = (1.6x10⁻¹⁹ C)·(286x10³V)

λ = 4.34x10⁻¹² m  = 0.0434 Å

Entonces la longitud de onda es de 0.0434 angstroms.

Ahora, sabemos que se disperso debido al efecto Compton, entonces tenemos que:

λ' - λ = (h/me·c) · (1-Cos(α))

Entonces la longitud de onda luego de la dispersión viene en función de la constante de planck (h), la masa de electrón (me), la velocidad de la luz (c) y el ángulo de desviación, entonces:

λ' - 0.0434Å = (6.62x10⁻³⁴ J·s/9.1x10⁻³¹ kg· 3x10⁸ m/s) · (1-Cos(61º))

λ' = 0.0125 Å +0.0434Å

λ' = 0.0559 Å

De tal manera que la longitud de los rayos X dispersados es de 0.0559 Å.

NOTA: Recordemos que los angstroms son unidades de longitud atómica. En este ejercicio se utilizaron la carga del electrón, la constante de planck, masa del electrón.

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