Mecânica Quântica

Experiências relevantes

Parâmetro de impacto e
  ângulo de dispersão

Dispersão de partículas (I)

A estrutura atômica

Dispersão de partículas (II)

o espectro
eletromagnético

O corpo negro (I)

O corpo negro (II)

Lei de Stefan-
Boltzmann

O efeito fotoelétrico

O efeito Compton

A quantização da 
energia

O espin do elétron

Difração de micro-
partículas

Obstáculo em forma de disco

Obstáculo em forma de parábola

Referências

Esta página, introduz o fenômeno da dispersão, em particular, os conceitos de parâmetro de impacto e ângulo de dispersão, mediante um modelo simples

Obstáculo pontual

Quando um disco rígido de raio R, choca contra um obstáculo pontual a direção da velocidade de seu centro muda, tal como é mostrado na figura.

Denominamos parâmetro de impacto b, a distância entre a direção da velocidade do centro do disco e o obstáculo pontual. Se o parâmetro de impacto b, é maior ou igual ao raio do disco R, não há dispersão continuando com a direção incidente original.

Agora então, se o parâmetro de impacto é menor que o raio do disco, supondo um choque elástico com um obstáculo fixo, o disco se reflete seguindo uma direção que forma um ângulo suplementar a soma do ângulo de incidência i e  refletido r.

Do mesmo modo que em uma reflexão especular, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão, i=r. A normal neste caso é a reta que une o obstáculo pontual e o centro do disco.

O ângulo de dispersão, como podemos facilmente deduzir da figura, é

Atividades

Introduza

• O parâmetro de impacto b, atuando na barra de deslocamento titulada P. impacto
• O raio do disco  foi fixado em R=20

Clique no botão titulado Começar

Obstáculo em forma de disco

Estudaremos agora, o comportamento de um conjunto de partículas que incide sobre um obstáculo fixo em forma de disco de raio R. Suporemos que o choque entre a partícula e o obstáculo é perfeitamente elástico.

O parâmetro de impacto b é a distância entre a direção da velocidade da partícula e o centro do disco. Como vemos na figura, a relação entre o parâmetro de impacto b e o ângulo de dispersão θ é

Atividades

• O raio do disco foi fixado em R=5

Clique no botão titulado Começar

Observamos o movimento das partículas cuja velocidade é paralela ao eixo X, e o choque com o obstáculo em forma de disco que muda a direção de sua velocidade formando um ângulo com a direção incidente denominado ângulo de dispersão θ.

Quando termina o “experimento” clique no botão titulado Gráfico e é representado o ângulo de dispersão θ em função do parâmetro de impacto b. Quanto maior é o parâmetro de impacto menor é o ângulo de dispersão.

Obstáculo em forma de parábola

Estudaremos agora, o comportamento de um conjunto de partículas que incide sobre um obstáculo fixo em forma de parábola

onde c é uma constante

Suporemos que o choque entre a partícula e o obstáculo é perfeitamente elástico.

O movimento das partículas é paralelo ao eixo X. Como vemos na figura, a relação entre o parâmetro de impacto b=y  e o ângulo de dispersão θ é

φ é o ângulo que forma a tangente a curva no ponto de abscissa x, com o eixo X.

Atividades

O valor da constante foi fixado em c=1.5

Clique no botão titulado Começar

Observamos o movimento das partículas cuja velocidade é paralela ao eixo X, e o choque com o obstáculo em forma de parábola que muda a direção de sua velocidade formando um ângulo com a direção incidente denominado ângulo de dispersão θ.

Quando termina o “experimento” clique no botão titulado Gráfico e se representa o ângulo de dispersão θ em função do parâmetro de impacto b. Quanto maior é o parâmetro de impacto menor é o ângulo de dispersão.