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El núcleo y sus radiaciones
Curso 2016
Clase 2
Página 1
Departamento de Física
Fac. Ciencias Exactas - UNLP
PN 1927
Efecto Compton
COMPTON, ARTHUR HOLLY"for his discovery of the effect named after him"-
WILSON, CHARLES THOMSON REESWILSON, CHARLES THOMSON REES"for his method of making the paths of electrically charged particles visible by condensation of vapour"
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Phys. Rev. 22, 409 (1923)
Phys. Rev. 21, 483 (1923)
Phys. Rev. 21, 715 (1923)
Intensidad de rayos X
monocromáticos dispersados a
distintos ángulos por un blanco de
grafito en función de la longitud de
Determinaciones experimentales
utilizando ranuras de dos anchos
distintos. Fig 4 corresponde a la
menor.
grafito en función de la longitud de
onda de la radiación dispersada.
La longitud de onda de la radiación
dispersada está expresada (en grados)
como el ángulo de difracción producido
por un cristal de calcita.
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λ∆
inner shell electrons
outer shell electrons
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νhE =
'' νhE =
c
Ep =
c
Ep
''=
42
0
22 cmcpE +=
θ
φ
2mcE =
Conservación de la energía
)1(' 2
0
2 cmmchh −=− νν
Conservación del impulso
)2(coscos'
φθνν
mvc
h
c
h+=
'νh
Efecto Compton
mcEe =
vmp��
= )3('
0 φθν
mvsensenc
h−=
2
2
0
1c
v
mm
−
= )4()( 2222
0
2 vmcmm =−
θνννν
cos'2'
2
222
22
c
h
c
h
c
hvm −
+
=
θνννν cos'2)'()()( 22242
0
2 hhhcmm −+=−
)3()2( yde
)4(con
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θνννν cos'2)'()()( 22242
0
2 hhhcmm −+=−
)'(2'2)'()( 2
0
22242
0
42 νννννν hhcmhhhcmcm −+−++=
Restando: )cos1('2)'(20 22
0 θνννν −−−= hhhcm
)cos1(hh θνν − θλ 1)cos1(1
' h −+=
Efecto Compton
2
0
)cos1(1
' cm
h
h
h θν
ν
ν −+=
λ
θ
λ
λ 1)cos1(1
'
0cm
h −+=
)cos1(' θγλλ −+= C
γγγγC =0.0242 A 2
0
)cos1(1
1'
cm
hh
h
θνν
ν
−+
=
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Fotones
Interacción de la radiación
con la materia
RecombinaciónEC
EF
Aniquilación
Ionización
Excitación
Bremsstrahlung
Fotones
primarios
e- -Auger
EF
CP
Aniquilación
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materia
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Fac. Ciencias Exactas - UNLP Detector de Centelleo
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Cs137
55
27 años
ββββ-
662 keV
2.6 años
Na22
11
1274 keV
ββββ+
Isótopos radiactivos a utilizar
Ba137
56
662 keV
ν++→ −epn
Ne22
10
ν++→ +enp
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AmplificadorDetector
HV
MCA
Espectroscopía gama
Detector
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AmplificadorDetector
HV
MCA
Espectroscopía gama
Detector
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AmplificadorDetector
HV
MCA
Espectroscopía gama
Detector
4
4 Rayos X asociados con procesos
de conversión interna
4
de conversión interna
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� El exceso de energía de un núcleo
excitado es transferido a un electrón
atómico.
� Emisión de rayos X o electrones
Auger.
ConversiónConversión internainterna (IC)(IC)
� Electrones monoenergéticos
E~ 1keV-5MeVFuente Energía (keV)
207Bi 408; 967; 1047
137Cs 624
113Sn 365
133Ba 266; 319
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0.4
0.6
0.8
1.0
hν'/hν
AmplificadorDetector
HV
MCA
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0.0
0.2
θ
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2250
3000
3750
4500
5250
Nº
de
cu
en
tas
137
Cs
137
Cs - Plomo
137
Cs - Cobre
137
Cs - Carbono
AmplificadorDetector
HV
MCA
0 150 300 450 600 750 900 1050
0
750
1500
Nº
de
cu
en
tas
Nº de canal
137
Cs - Carbono
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3750
4500
5250
Nº
de
cu
en
tas
0 150 300 450 600 750 900 1050
0
750
1500
2250
3000
Nº
de
cu
en
tas
Nº de canal
137
Cs
137
Cs - Plomo
137
Cs - Cobre
137
Cs - Carbono
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