Problème 3
Un photon de longueur d'onde est rétrodiffusé à 180° par un électron libre initialement au repos. Avec la masse électronique , la constante de Planck et la vitesse de la lumière , déterminer la longueur d'onde diffusée, l'énergie transférée à l'électron et la condition pour que son énergie cinétique égale l'énergie du photon incident. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
La conservation du quadrivecteur impulsion du photon et de l'électron conduit au décalage Compton, où est l'angle de diffusion. Ce résultat découle du modèle physique choisi et des conditions initiales données; la convention de signe doit rester cohérente. Le contrôle des dimensions permet de repérer une erreur algébrique avant d’interpréter le résultat.