effetto Compton

Come usare questa applet

con questa applet è possibile visualizzare graficamente e numericamente cosa accade durante l'effetto Compton
appena la pagina è completamente caricata, l'applet si presenta con l'area di lavoro divisa in due zone: nella parte superiore è possibile osservare l'andamento grafico (simulato) dell'incidenza di un fotone su un elettrone, mentre nella parte inferiore è possibile impostare alcuni parametri iniziali e verificare numericamente l'evolversi della situazione
impostate nella casella "Energia iniziale del fotone" il valore che preferite (espresso in KeV), quindi impostate l'angolo cui volete osservare lo scattering del fotone nella casella sottostante ed infine premete il pulsante "Emissione"
nella parte inferiore dell'area di lavoro (fondo grigio) potete leggere i dati impostati e quelli calcolati dall'applet, ed esattamente in blu i dati riguardanti il fotone ed in rosso quelli riguardanti l'elettrone; attenzione: i dati che appaiono sono "attendibili" solo dopo aver premuto il tasto "Emissione"
nella parte superiore della simulazione grafica vedrete lo scorrere del tempo (espresso in unità arbitrarie) e contestualmente vedrete il fotone (schematizzato come una sinusoide animata di colore blu) che si muove verso l'elettrone (schematizzato come un cerchietto pieno di colore rosso)
subito dopo l'urto tra fotone ed elettrone (che in questa simulazione viene comunque considerato normale e centrale) il processo continua seguendo le leggi di fisica applicabili; nella parte inferiore dell'area di lavoro (fondo grigio) i parametri variano in accordo
è possibile ripetere l'esperienza per gli stessi parametri semplicemente premendo nuovamente il pulsante "Emissione", oppure variare l'energia iniziale e/o l'angolo di scattering, senza limite al numero di volte
l'esperienza cessa, orientativamente, quando il fotone e l'elettrone sono fuori dal campo di osservazione

Concetti matematici e fisici richiesti

fotoni e quanti di energia
fenomeni ondulatori, radiazioni (in particolare raggi X) e loro diffusione

Approfondimenti teorici sull'argomento

Approfondimento sull'effetto Compton

Esercizi proposti

Dopo aver provato lo scattering con varie combinazioni di energia ed angoli, determinate il miglior angolo affinchè, con una energia iniziale di 1 MeV, dopo l'urto si possa osservare una energia esattamente di 500 KeV
Con una energia iniziale di 1 MeV, a quale angolo si può osservare una equa ripartizione dell'energia dopo l'urto ?
Fissate una valore di energia conveniente e provate lo scattering per vari angoli. Riportate quindi i valori osservati in un grafico dell'energia in funzione dell'angolo di scattering. Riuscite ad osservare distintamente i valori dello spostamento di Compton ? Siete in grado di calcolare lo spostamento Compton in termini di lunghezza d'onda ?
Ripetete la stessa esperienza del quesito precedente per valori variabili dell'energia ad un angolo di scattering prefissato. Cosa vi aspettate (cosa ottenete) come grafico ? Come lo giustificate ?

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