Тепловое излучение. Фотоны. Квантовая и ядерная физика. Косарева Е.А - 13 стр.

UptoLike

12
'
феф
ррр
.
Векторная диаграмма импульсов изображена на рис. 1. Из треугольника АВС
получаем
sin
90sin
sin
'
е
фф
р
рр
,
поэтому
р
е
= р
ф
sin = hsin/,
р
ф
= р
ф
sin = hsin/.
Ответ: р
е
= 6,6310
-23
кгм/с,
р
ф
= 1,1510
-22
кгм/с.
Пример 6. В результате столкновения фотона и протона, летевших по взаимно
перпендикулярным направлениям, протон остановился, а длина волны изменилась
на
= 1%. Чему был равен импульс р
ф
фотона? Скорость протона считать v<<c.
Дано:
Решение:
= 1%
v<<c
По закону сохранения импульса, векторная сумма импуль-
сов падающего фотона
ф
р
и протона
р
р
равна импульсу рассе-
янного
р
ф
- ?
фотона
ф
р'
:
ф
р
+
=
ф
р'
.
В проекции на координатные оси получим:
р
ф
= р
ф
cos,
р
р
= р
ф
sin.
Возведем оба выражения в квадрат и сложим их
р
ф
2
+ р
р
2
= р
ф
2
. (1)
Согласно закону сохранения энергии, можно записать
ф
+ Е
р
=
ф
.
Энергия и импульс связаны следующими соотношениями
ф
= р
ф
с,
ф
= р
ф
с,
Е
р
=
p
р
m
р
2
2
.
Из выражения (1) получим р
р
2
= р
ф
2
- р
ф
2
. Тогда
Е
р
=
p
фф
m
рр
2
'
22
.
Подставим эти выражения в закон сохранения энергии:
р
ф
с +
p
фф
m
рр
2
'
22
= р
ф
с,
или 2m
p
c(р
ф
- р
ф
) = р
ф
2
- р
ф
2
. Отсюда
2m
p
c = р
ф
+ р
ф
.
Так как импульсы падающего и рассеянного фотонов равны соответственно
р
р
р
ф
р
ф
Х
Y
Рис. 2