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1. Efecto Compton
Cuando se analiza la radiación
electromagnética que ha pasado por una
región en la que hay electrones libres, se
observa que además de la radiación
incidente, hay otra de frecuencia menor.
La frecuencia o la longitud de onda de la
radiación dispersada depende de la
dirección de la dispersión.
Se explica el efecto Compton en términos
de la interacción de la radiación
electromagnética con electrones libres.

2. Consideraremos al fotón con energía E=hf y momento
lineal p=E/c.
Principio de conservación del momento lineal
Sea p el momento lineal del fotón incidente,
p' el momento lineal del fotón difundido,
pe el momento lineal del electrón después del choque.
Se verificará que p=p'+pe
Principio de conservación de la energía
La energía del fotón incidente es E=hf , La energía del fotón
dispersado es E’=hf ’ . La energía cinética del electrón
después del choque no la podemos escribir como mev2
/2 ya
que el electrón de retroceso alcanza velocidades cercanas
a la de la luz, tenemos que reemplazarla por la fórmula
relativista equivalente,
donde me es la masa en reposo del electrón 9.1·10-31 kg
Efecto Compton

3. El principio de conservación de la energía se escribe
Resolviendo el sistema de ecuaciones llegamos a la siguiente
expresión
Teniendo en cuenta la relación entre frecuencia y longitud
de onda se convierte en la expresión equivalente
Llegamos entonces a la conclusión de que podemos explicar
la dispersión de la radiación electromagnética por los
electrones libres como una colisión elástica entre un fotón y
un electrón en reposo en el sistema de referencia del
observador.
Midiendo la diferencia de longitudes de onda entre la
radiación dispersada y la radiación incidente se puede
calcular el valor de la constante de Planck, usando los
valores de velocidad de la luz c=3·108
m/s y la masa del
electrón me=9.1·10-31
kg, comprobando que está cerca del
valor 6.63·10-34
Js.
Efecto Compton