FUVEST - 2025 - Questão 19

O EFEITO COMPTON, DESCOBERTO NA DECADA DE 1920, E HOJE AMPLAMENTE UTILIZADO DURANTE TRATAMENTOS RADIOTERAPICOS. O EFEITO RELACIONA-SE A MUDANCA NO COMPRIMENTO DE ONDA DE FOTONS DE RAIOS X QUANDO INTERAGEM COM PARTICULAS COMO ELETRONS OU PROTONS, CONFORME ILUSTRADO NA FIGURA A SEGUIR. \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} QUANDO UM FOTON COM COMPRIMENTO DE ONDA \LAMBDA_0 INCIDE SOBRE UMA PARTICULA, ELE EMERGE DESSA INTERACAO FORMANDO UM ANGULO \THETA COM SUA DIRECAO INICIAL DE MOVIMENTO, E SEU NOVO COMPRIMENTO DE ONDA \LAMBDA' E DADO PELA RELACAO \BEGIN{CENTER} \LAMBDA' = \LAMBDA_0 + \FRAC{A}{M} (1 - \COS{\THETA}), \END{CENTER} EM QUE \ALPHA E UMA CONSTANTE POSITIVA E M E A MASSA DA PARTICULA. COM BASE NESSAS INFORMACOES E EM SEUS CONHECIMENTOS SOBRE A PROPAGACAO DAS ONDAS ELETROMAGNETICAS, ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA. \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=({\ALPH*})] \ITEM A MAIOR VARIACAO NO COMPRIMENTO DE ONDA DO FOTON OCORRE QUANDO O ANGULO \THETA E IGUAL A 90^O. \ITEM SE O ANGULO \THETA E IGUAL A 30^O, O FOTON EMERGENTE TEM FREQUENCIA MENOR DO QUE A FREQUENCIA INICIAL. \ITEM QUANDO \THETA = 0, A VELOCIDADE DO FOTON EMERGENTE E MENOR DO QUE A DO FOTON INCIDENTE, DEVIDO A CONSERVACAO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO. \ITEM SE O ANGULO \THETA E IGUAL A 60^O, A VARIACAO NO COMPRIMENTO DE ONDA DO FOTON E MENOR SE A PARTICULA FOR UM ELETRON DO QUE SE A PARTICULA FOR UM PROTON. \ITEM UM FOTON QUE EMERGIU PERPENDICULARMENTE A SUA DIRECAO INICIAL NAO SOFREU MUDANCA EM SUA FREQUENCIA. \END{ENUMERATE}