{"id":117128,"date":"2022-06-01T09:18:19","date_gmt":"2022-06-01T08:18:19","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-es-la-dispersion-de-rayos-x-de-compton-definicion\/"},"modified":"2022-06-01T09:18:19","modified_gmt":"2022-06-01T08:18:19","slug":"que-es-la-dispersion-de-rayos-x-de-compton-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-es-la-dispersion-de-rayos-x-de-compton-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la dispersi\u00f3n de rayos X de Compton? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"

La dispersi\u00f3n de rayos X de Compton es el proceso en el que los rayos X rebotan en los electrones y ceden parte de su energ\u00eda inicial (dada por la f\u00f3rmula de Planck E = hf).\u00a0Propiedades del material <\/div><\/div><\/span><\/p>\n

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Dispersi\u00f3n Compton de rayos X<\/span><\/h2>\n

\"dispersi\u00f3n<\/a>La\u00a0<\/span>f\u00f3rmula de Compton<\/span><\/a>\u00a0se public\u00f3 en 1923 en Physical Review.\u00a0Compton explic\u00f3 que el\u00a0<\/span>desplazamiento de los<\/span><\/strong>\u00a0rayos X\u00a0es causado por la\u00a0<\/span>cantidad de movimiento de los fotones<\/span><\/strong>\u00a0similar a una part\u00edcula\u00a0.\u00a0<\/span>La f\u00f3rmula de dispersi\u00f3n de Compton<\/span><\/strong>\u00a0es la relaci\u00f3n matem\u00e1tica entre el\u00a0<\/span>cambio en la longitud de onda<\/span><\/strong>\u00a0y el \u00e1ngulo de dispersi\u00f3n de los rayos X.\u00a0En el caso de la\u00a0<\/span>dispersi\u00f3n<\/span><\/a>\u00a0de\u00a0Compton,<\/a>\u00a0el fot\u00f3n de frecuencia\u00a0\u00a0<\/span>f<\/span><\/em>\u00a0\u00a0choca con un electr\u00f3n en reposo.\u00a0Tras la colisi\u00f3n, el fot\u00f3n rebota en el electr\u00f3n y cede parte de su energ\u00eda inicial (dada por la f\u00f3rmula de Planck E = hf).\u00a0Mientras que el electr\u00f3n gana impulso (masa x velocidad), el\u00a0\u00a0<\/span>fot\u00f3n no puede reducir su velocidad.<\/span><\/strong>.\u00a0Como resultado de la ley de conservaci\u00f3n del momento, el fot\u00f3n debe reducir su momento dado por:<\/span><\/p>\n

\"Como<\/a><\/p>\n

\"Dispersi\u00f3n<\/a>
En la dispersi\u00f3n de Compton, el fot\u00f3n de rayos gamma incidente se desv\u00eda en un \u00e1ngulo \u0398 con respecto a su direcci\u00f3n original.\u00a0Esta desviaci\u00f3n da como resultado una disminuci\u00f3n de la energ\u00eda (disminuci\u00f3n de la frecuencia del fot\u00f3n) del fot\u00f3n y se denomina efecto Compton.<\/span>
Fuente: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Entonces, la disminuci\u00f3n del impulso del fot\u00f3n debe traducirse en una\u00a0\u00a0<\/span>disminuci\u00f3n de la frecuencia<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0(aumento de la longitud de onda \u0394\u00a0<\/span>\u03bb = \u03bb ‘- \u03bb<\/span><\/strong>\u00a0).\u00a0El desplazamiento de la longitud de onda aument\u00f3 con el \u00e1ngulo de dispersi\u00f3n seg\u00fan\u00a0\u00a0<\/span>la f\u00f3rmula de Compton<\/span><\/strong>\u00a0:<\/span><\/p>\n

& nbsp;<\/span><\/p>\n

\"El<\/a><\/p>\n

donde\u00a0<\/span>\u03bb<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0es la longitud de onda inicial del fot\u00f3n\u00a0<\/span>\u03bb ‘<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0es la longitud de onda despu\u00e9s de la dispersi\u00f3n,\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span><\/strong>\u00a0es la constante de Planck = 6.626 x 10\u00a0<\/span>-34<\/span><\/sup>\u00a0\u00a0Js,\u00a0<\/span>m\u00a0<\/span>e<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0es la masa en reposo del electr\u00f3n (0.511 MeV)\u00a0<\/span>c<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0es la velocidad de la luz\u00a0<\/span>\u0398<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0es la dispersi\u00f3n \u00e1ngulo.\u00a0El cambio m\u00ednimo en la longitud de onda (\u00a0<\/span>\u03bb \u2032<\/span><\/em>\u00a0\u00a0–\u00a0\u00a0<\/span>\u03bb<\/span><\/em>\u00a0) para el fot\u00f3n ocurre cuando \u0398 = 0 \u00b0 (cos (\u0398) = 1) y es al menos cero.\u00a0El cambio m\u00e1ximo en la longitud de onda (\u00a0<\/span>\u03bb \u2032<\/span><\/em>\u00a0\u00a0–\u00a0\u00a0<\/span>\u03bb<\/span><\/em>) para el fot\u00f3n ocurre cuando \u0398 = 180 \u00b0 (cos (\u0398) = – 1).\u00a0En este caso, el fot\u00f3n se transfiere al electr\u00f3n tanto momento como sea posible.\u00a0El cambio m\u00e1ximo en la longitud de onda se puede derivar de la f\u00f3rmula de Compton:<\/span><\/p>\n

\"El<\/a><\/p>\n

La cantidad h \/ m\u00a0<\/span>e<\/span><\/sub>\u00a0c se conoce como la\u00a0\u00a0<\/span>longitud<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0de\u00a0onda<\/strong>\u00a0de\u00a0Compton<\/strong>\u00a0del electr\u00f3n y es igual a\u00a0\u00a0<\/span>2,43 \u00d7\u00a0<\/span>10-12<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0m<\/strong>\u00a0.<\/span>\u00a0<\/strong><\/p>\n

Interacci\u00f3n de los rayos X con la materia<\/span><\/h2>\n

Aunque se conoce un gran n\u00famero de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacci\u00f3n con la materia.\u00a0La fuerza de estas interacciones depende de la\u00a0<\/span>energ\u00eda de los rayos X<\/span><\/strong>\u00a0y de la composici\u00f3n elemental del material, pero no mucho de las propiedades qu\u00edmicas, ya que la energ\u00eda de los fotones de rayos X es mucho mayor que las energ\u00edas de uni\u00f3n qu\u00edmica.\u00a0La absorci\u00f3n fotoel\u00e9ctrica domina\u00a0<\/span>a bajas energ\u00edas de los rayos X,<\/span><\/strong>\u00a0mientras que la dispersi\u00f3n de Compton domina a energ\u00edas m\u00e1s altas.<\/span><\/p>\n