Dispersión Compton de rayos X
La fórmula de Compton se publicó en 1923 en Physical Review. Compton explicó que el desplazamiento de los rayos X es causado por la cantidad de movimiento de los fotones similar a una partícula . La fórmula de dispersión de Compton es la relación matemática entre el cambio en la longitud de onda y el ángulo de dispersión de los rayos X. En el caso de la dispersión de Compton, el fotón de frecuencia f choca con un electrón en reposo. Tras la colisión, el fotón rebota en el electrón y cede parte de su energía inicial (dada por la fórmula de Planck E = hf). Mientras que el electrón gana impulso (masa x velocidad), el fotón no puede reducir su velocidad.. Como resultado de la ley de conservación del momento, el fotón debe reducir su momento dado por:
Fuente: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
Entonces, la disminución del impulso del fotón debe traducirse en una disminución de la frecuencia (aumento de la longitud de onda Δ λ = λ '- λ ). El desplazamiento de la longitud de onda aumentó con el ángulo de dispersión según la fórmula de Compton :
& nbsp;
donde λ es la longitud de onda inicial del fotón λ ' es la longitud de onda después de la dispersión, h es la constante de Planck = 6.626 x 10 -34 Js, m e es la masa en reposo del electrón (0.511 MeV) c es la velocidad de la luz Θ es la dispersión ángulo. El cambio mínimo en la longitud de onda ( λ ′ - λ ) para el fotón ocurre cuando Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) y es al menos cero. El cambio máximo en la longitud de onda ( λ ′ - λ) para el fotón ocurre cuando Θ = 180 ° (cos (Θ) = - 1). En este caso, el fotón se transfiere al electrón tanto momento como sea posible. El cambio máximo en la longitud de onda se puede derivar de la fórmula de Compton:
La cantidad h / m e c se conoce como la longitud de onda de Compton del electrón y es igual a 2,43 × 10-12 m .
Interacción de los rayos X con la materia
Aunque se conoce un gran número de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción con la materia. La fuerza de estas interacciones depende de la energía de los rayos X y de la composición elemental del material, pero no mucho de las propiedades químicas, ya que la energía de los fotones de rayos X es mucho mayor que las energías de unión química. La absorción fotoeléctrica domina a bajas energías de los rayos X, mientras que la dispersión de Compton domina a energías más altas.
- Absorción fotoeléctrica
- Dispersión de Compton
- la dispersión de Rayleigh
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Protección de radiación:
- Knoll, Glenn F., Detección y medición de radiación, cuarta edición, Wiley, 8/2010. ISBN-13: 978-0470131480.
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- USNRC, CONCEPTOS DE REACTORES NUCLEARES
- Departamento de Energía, Física Nuclear y Teoría de Reactores de EE. UU. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
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[/ lgc_column]Ver también:
Rayos X [/ su_button] [ / lgc_column]
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