Sumário
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Salvando leitura…
Capítulo 3 · O choque do invisível

O alvo que devolveu outra cor

Compton e o momento carregado pela luz

Capítulo 3 · O choque do invisível
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A terceira sala não tinha lâmpadas. Um tubo comprido apontava para um bloco de grafite, e um braço metálico podia girar ao redor dele como o ponteiro de um relógio. Na extremidade do braço havia um cristal e uma câmara de ionização. Tomás fechou a pesada porta antes de ligar o aparelho.

— Raios X não avisam sua presença aos olhos — disse. — É por isso que um laboratório responsável os cerca de blindagem, dosimetria e distância. O Arquivo pode reconstruir um experimento; não transforma radiação ionizante em brinquedo.

O tubo produzia raios X com uma linha espectral conhecida. Um feixe estreito atingia o grafite. Parte atravessava, parte era absorvida e parte saía em outras direções. O detector giratório selecionava um ângulo de espalhamento. O cristal, por difração, permitia determinar os comprimentos de onda presentes naquele feixe desviado.

Lia esperava encontrar a mesma linha que entrara, apenas mais fraca. Em vez disso, o detector revelou uma segunda componente em comprimento de onda maior. Quanto maior o ângulo entre a direção original e a direção observada, maior era o deslocamento. O raio X voltava, por assim dizer, com menos energia.

Arthur Compton vinha estudando o espalhamento de raios X e raios gama. No artigo recebido no fim de 1922 e publicado em 1923, propôs tratar o evento como uma interação entre um quantum de radiação e um elétron. O quantum mudava de direção, perdia energia e momento; o elétron recuava levando a diferença.

O grafite não emitia uma ‘nova cor’ no sentido visível. Comprimentos de onda de raios X são milhares de vezes menores que os da luz que Lia enxergava. A palavra cor servia apenas como intuição para frequência e comprimento de onda. O espectrômetro, não a retina, distinguia as linhas.

No caderno, Lia desenhou uma seta entrando, outra saindo inclinada e uma terceira apontando para o recuo do elétron. Na sala anterior, a luz entregara energia e desaparecera no material. Agora uma parte saía novamente. Para fechar a conta, não bastava saber quanta energia restara. Era preciso acompanhar direções.

Fontes desta página

  1. Arthur H. Compton (1923). A Quantum Theory of the Scattering of X-rays by Light Elements.Physical Review, 21, 483–502. Deriva o deslocamento angular do comprimento de onda de raios X por conservação de energia e momento entre um quantum e um elétron.
  2. Nobel Foundation (1927). The Nobel Prize in Physics 1927 — Arthur H. Compton e C. T. R. Wilson.NobelPrize.org. Registro oficial do prêmio concedido a Compton pela descoberta do efeito que leva seu nome.