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Questão de Física — Física Quântica e Nuclear — FUNDATEC 2024

FísicaFísica Quântica e Nuclear
Código
qa579811
Banca
FUNDATEC
Órgão
CETENE
Ano
2024
Cargo
Tecno P ( )
Considere uma onda plana, constituída por um feixe de raios-X monocromático, representada pelo campo elétrico incidente E⃗\vec {E} = E⃗\vec{E}_o sen k⃗.r⃗−ωt\vec{k}^. \vec{r} - \omega t, onde ω\omega = 2 π\pi v, onde v é a frequência da onda incidente. Essa onda atuará sobre um elétron livre com carga -e e massa m, mantido na origem do eixo XYZ por uma pequena força restauradora de pequena intensidade dada unicamente por m a⃗\vec{a} = -e E⃗\vec{E}, onde x é o deslocamento médio do elétron. Assume-se que a frequência natural do elétron é pequena quando comparada com a frequência do campo elétrico incidente de raios-X. A energia irradiada pelo elétron, em todas as direções, por unidade de tempo, é dada por R = 23\frac{2}{3} e4E23m2c3\frac{e^4 E^2}{3m^2 c^3} E2‾\overline{E^2} . Nessa condições, a energia média por unidade de tempo transportada pela onda incidente é \bar I = c4π\frac{c}{4 \pi} E2‾\overline{E^2}. Levando em conta uma distribuição angular, para a qual R⃗\vec{R} = ∫\int R(Θ)‾\overline{R (Θ)} d \Omega, integrada para todos os ângulos sólidos, obtém-se a chamada seção de choque diferencial de Thomson, a qual pode ser escrita por:
  1. A\left (e^2)/(mc^2)^2  \left (2 -sen^2 ( θ))/(2)
  2. B\left (ω^2)/(c^2) ^2 sen^2 2θ2 \theta
  3. Ce2mc2\frac{e^2}{mc^2} \left (2 -sen^2 ( θ))/(2)
  4. D\left (e^2)/(mc^2)^2 1−sen2(θ)1 - sen^2 (\theta)
  5. Ee2mc2\frac{e^2}{mc^2} 2−sen2(θ)2 - sen^2 (\theta)
Revelar gabarito e comentário

GabaritoA — \left ( \frac{e^2}{mc^2} \right )^2  \left ( \frac{2 -sen^2 ( \theta)}{2} \right)

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