Efecto Compton - fis.ucv.clfis.ucv.cl/ayudantia/web2/clase7.pdf · El efecto Comptones el cambio de longitud de onda de la radiación electromagnética de alta energía al ser difundida

Efecto ComptonEl efecto Compton es el cambio de longitud de onda de la radiación electromagnéticade alta energía al ser difundida por los electrones. El descubrimiento de este efecto confirmó que la radiación electromagnéticatiene propiedades tanto de onda como de partículas, un principio central de la

teoría cuántica.

Cálculos del Efecto Compton

''2ee Ehcmh +=+ νν

θφνν cos'cos'epc

hch

+=

θφν senpsench

e''0 −=

)cos1(' θλλ −=−mchc

Líneas Espectrales

Luz blanca al pasar por un prisma se descompones en colores que van del rojo al violeta, CONTINUAMENTE

Gas caliente emite luz que tiene un espectro discreto sólo algunoscolores están presente

http://cfa-www.harvard.edu/seuforum/galSpeed/

Espectro de Absorción

El origen de los espectros de líneas, puede entenderse en términos de dos ideas centrales

Concepto de Fotón

Niveles de energía de un átomoNiels Bohr 1913

Razonamiento de Bohr: el espectro de líneas de un elemento resulta de que los átomos emiten fotones con energías especificas. Durante la emisión de un Fotón. La energía interna del átomo cambia en una cantidad igual a la energía del fotónPor tanto, cada átomo debe existir sólo con ciertos valores específicos de energíainterna y debe tener un conjunto posible de NIVELES DE ENERGÍA.Un átomo puede tener una cantidad de energía interna igual a cualquiera de esos niveles, pero no una energía intermedia entre dos niveles

Según Bohr, un átomo puede efectuar una transición hacia un nivel de energía inferior Si emite un fotón con energía igual a la diferencia entre los niveles

Ei

Ef

Ef

Ei

fi EEhchf −==λ

fi EEhf −= fi EEhf −=

364.6nm 486.1nm 434.1nm 410.2nm

αH γHβH δH

Serie de Balmer )121(1

22 nR −=

λ

R=1,097*107 es la constante de Rydberg

,...5,4,3=n

n=3

nm

m

3.65691

41)10*097,1(1 17

=

−= −

λλ

∞=n La menor longitud de la serie nm6,364=λ

Serie de Balmer y la hipótesis de BohrλhcE =

2222 21

21

nhcRhcR

nhcRhcE −=

−==

λ

Consistente si reconocemos de la siguiente forma

2nhcREi −= 22

hcRE f −=

El átomo de Hidrogeno que consta de un protón y un electrón tiene una serie de niveles de energía, En

2nhcREi −= ,...4,3,2,1=n Lea acerca del experimento

de Franck-Hertz

¿Ahora podemos decir que es el átomo?

Modelo de Thomson (1904)

Electrones

Masa deCarga positiva

Thomson propone que los electrones están distribuidos en el interior de una masa continua positiva

Un arreglo infinitamente diminuto de cargas eléctrica positivas yNegativas (átomos mas simple 1 de cada tipo)

Experimento de Experimento de RuthefordRutheford

Placa de Oro

Detector

FuentePartículas alfa

Partículas alfa = Núcleo de HelioPartículas alfa = Núcleo de Helio(+2 cargas eléctricas)(+2 cargas eléctricas)

Imán

Muestra de Radio

Partículas Beta = electrón Partículas Beta = electrón ((--1 carga eléctrica)1 carga eléctrica)

Rayos Rayos Gama=Gama= luz no visible luz no visible de ultrade ultra--alta energíaalta energía(sin carga eléctrica)(sin carga eléctrica)

Descubrimiento del Núcleo Atómico

Para explicar la dispersión hacia atrás, laPara explicar la dispersión hacia atrás, laCarga positiva debe estar concentrada en una Carga positiva debe estar concentrada en una

pequeña regiónpequeña región