квантовая механика

Автор
Сообщение
лапа
#4472 2011-01-09 14:44 GMT

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?

iskander
#4475 2011-01-09 17:09 GMT

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

лапа
#4476 2011-01-09 17:34 GMT

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
iskander
#4477 2011-01-09 21:08 GMT

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
лапа
#4487 2011-01-10 11:08 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?

iskander
#4490 2011-01-10 11:23 GMT

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
лапа
#4494 2011-01-10 11:46 GMT

Да я это понял....че-то похоже затупил слегка...тогда все решено, спасибо!!!