квантовая механика
Делаю контрольную и тут ступор на задаче...
Альфа-частица с кинетической энергией Т=10 ГэВ при торможении потеряла половину своей энергии. Опреде¬лить, во сколько раз изменился импульс альфа-частицы (энергия покоя α-частицы Е0 = 3733 МэВ; 1 ГэВ=109 эВ= 103 МэВ).
нашел несколько уравнений импульса: p=mv b p=mc/ √1-v^2/c^2
и кинетическая энергия тела T=mv^2/2 или T=p^2/2m
масса альфа-частицы 6,644*10^-27 кг а скорость вроде 20000 км/с
и у меня возникла проблема... а зачем в условии энергия покоя дана вообще?
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Есть формула связывающая энергию, импульс и энергию покоя
\(E^2=p^2c^2+m^2c^4\)
\(m^2c^4=E_0^2\)
С другой стороны
\(E=E_0+E_k\)
\(E_k\) - кинетическая энергия
тогда я вообще запутался...
я тут вывел:
T=mv^2/2 T.e. v^2=2T/m
дальше подставил это в уравнение импульса p=mv^2/√1-(v^2/c)^2 и получил p=2T/√1-(2T/m/c)^2
дальше я так понимаю мне просто надо сравнить импульс первоначальный с 10 ГэВ и вторичный 5ГэВ... т.е р1/р2
А тут получается, что вообще другим путем идти надо?
тогда выходит, из тех уравнений,что Вы мне дали, E^2=p^2*c^2+E0^2 и следовательно p=√(E^2-Eo^2)/c^2
а E=E0+Ek (Ек я так понимаю и есть Т из условий уравнения?) и тогда
p=√((Eo+Ek)^2-Eo^2)/c^2... Так?
тогда мне и масса не нужна и скорость?
Добавлено спустя 23 минут
и еще вопрос..а как все переводить в CИ? или можно оставить в ГэВ?
отредактировал(а) лапа: 2011-01-09 17:58 GMT
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Я думаю не надо извлекать корень, можно поработать с квадратами и лишь составив отношение импульсов извлечь корень, ведь нужны не импульсы, а их отношение. Надо преобразовать равенства
\((E_0+E_k)^2=p^2c^2+E_0^2\)
\(p^2c^2=2E_0E_k+E_k^2\) (1)
\(p'^2c^2=E_0E_k+\frac{E_k^2}{4}\) (2) это после изменения кинетической энергии, тогда
\(\frac{p^2}{p'^2}=\frac{2E_0E_k+E_k^2}{E_0E_k+\frac{E_k^2}{4}}\)
Далее преобразуйте сами.
отредактировал(а) iskander: 2011-01-10 11:24 GMT
Спасибо большое...
Я уже почти решил, но тут обратил внимание на условие задачи... В первом предложении: ...при торможении частица теряет половину своей энергии. И вот торможение....это ж значит, что скорость частицы меняется... или это не существенно для этой задачи?
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Это значит, что вместо кинетической энергии \(E_k\) в первом случае (1), надо подставить \(\frac{E_k}{2}\) в формулу (2) где стоит \(p'\), я ведь вам уже все написал и составил отношение импульсов.
Добавлено спустя 1 минута
Вам осталось только сократить дробь на \(E_k\)
отредактировал(а) iskander: 2011-01-10 11:25 GMT
Да я это понял....че-то похоже затупил слегка...тогда все решено, спасибо!!!