33

С какой скоростью должна двигаться альфа частица чтобы ее импульс был равен…

10 сентября 2023

С какой скоростью должна двигаться альфа частица чтобы ее импульс был равен импульсу фотона с длиной волны 520 нм?

категория: физика

62

Сначала разберемся с фотоном. У него нет массы покоя, его импульс может быть выражен через его энергию (Eф — энергия фотона, c=3*10^8 — скорость света, h=6,63*10^ (-34) — постоянная Планка, l=5200*10^ (-10) — длина волны): Eф=h*c/l. Так как импульс р=Еф/с, то p=Eф/c=h/l С другой стороны, электрон имеет массу, его импульс — это p=m*v при малых скоростях, а при больших нужно вводить релятивистскую поправку p=m*v/sqrt (1-v^2/c^2). Здесь m=9,1*10^ (-31) — масса электрона, sqrt () — корень квадратный. Забегая вперед, скажу, что скорость будет относительно небольшой, поэтому: p=m*v=h/l -> v=h/ (l*m)=1401 м/с Но, если решать правильно, то: p=m*v/sqrt (1-v^2/c^2)=h/l Если немного помучаться, то можно из этого выразить v: v=c*h/sqrt (c^2*l^2*m^2+h^2)=… подставляем значения=1401 м/с

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...