Механика. Щербаченко Л.А. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

66
Считая, что энергия фотона много меньше энергии покоя атома
(
)
2
cM
o
<<ωh
, эту формулу можно представить в более удобном виде:
cM
v
o
ω
h
≈
′
(38)
Таким образом, после поглощения фотона атом обладает
кинетической энергией
2
22
2
2
2
cM
vM
E
o
o
k
ωh
=
′
=∆ (39)
Это означает, что во внутреннюю энергию атома превратилась не
вся энергия фотона, а меньшая на величину (39). Часть энергии фотона
k
E∆
пошла на сообщение кинетической энергии атому.
Испускание фотона.
Испускание фотона атомом также является типичным процессом
столкновения. Такой процесс называется обычно распадом. При испускании
фотона внутренняя энергия атома изменяется, часть ее превращается в
энергию фотона, а другая – в кинетическую энергию атома. Эта
последняя называется энергией отдачи. Следовательно, энергия
испущенного фотона меньше изменения внутренней энергии атома на
величину
k
E∆ . Ее можно вычислить также по закону сохранения энергии и
импульса, которые в данном случае имеют вид
ω
′
+
′
= h
22
cMcM
o
(40)
vM
c
′′
+
′
=
ω
h
0 (41)
Ясно, что
k
E∆ равно кинетической энергии атома после акта
испускания фотона. Из (41) получаем
o
o
k
MM
cM
vM
E ≈
′
′
=
′′
=∆ ,
2
2
2
222
ωh
(42)
Величина М' при
2
cM
o
<<
′
ωh несущественно отличается от М
о
и нет не-
обходимости учитывать ее отличие от М
о
.
Таким образом, при испускании фотона к нему переходит не вся внут-
ренняя энергия атома, а при поглощении фотона не вся энергия фотона
превращается во внутреннюю энергию атома.
Роль столкновений в физических исследованиях.
Изучение столкновений является главным методом исследования
свойств, взаимодействий и структуры в физике атомных и субатомных
частиц.
При исследовании взаимодействия макроскопических тел имеется
возможность изучать развитие процесса.
Например, при изучении удара биллиардных шаров можно
проследить, каким образом этот процесс развивается во времени, как после
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                   Считая, что энергия фотона много меньше энергии покоя атома
             (hω << M o c 2 ) , эту формулу можно представить в более удобном виде:
                          hω
                   v′ ≈                                                                       (38)
                          M oc
                 Таким образом,                    после   поглощения   фотона     атом   обладает
            кинетической энергией
                             M o v′ 2    h 2ω 2
                   ∆E k =             =                                                       (39)
                               2        2M o c 2
                  Это означает, что во внутреннюю энергию атома превратилась не
            вся энергия фотона, а меньшая на величину (39). Часть энергии фотона
            ∆E k пошла на сообщение кинетической энергии атому.


                                          Испускание фотона.
                 Испускание фотона атомом также является типичным процессом
            столкновения. Такой процесс называется обычно распадом. При испускании
            фотона внутренняя энергия атома изменяется, часть ее превращается в
            энергию фотона, а другая – в кинетическую энергию атома. Эта
            последняя называется энергией отдачи. Следовательно, энергия
            испущенного фотона меньше изменения внутренней энергии атома на
            величину ∆E k . Ее можно вычислить также по закону сохранения энергии и
            импульса, которые в данном случае имеют вид
                  M o c 2 = M ′c 2 + hω ′                                      (40)
                          hω ′
                   0=          + M ′v ′                                                       (41)
                           c
                 Ясно, что ∆E k равно кинетической энергии атома после акта
            испускания фотона. Из (41) получаем
                        M ′v ′ 2   h 2ω ′ 2
                   ∆E k =        =          ,M ′ ≈ Mo                                 (42)
                         2         2M o c 2
                   Величина М' при hω ′ << M o c 2 несущественно отличается от Мо и нет не-
            обходимости учитывать ее отличие от Мо.
                  Таким образом, при испускании фотона к нему переходит не вся внут-
            ренняя энергия атома, а при поглощении фотона не вся энергия фотона
            превращается во внутреннюю энергию атома.

                         Роль столкновений в физических исследованиях.
                 Изучение столкновений является главным методом исследования
            свойств, взаимодействий и структуры в физике атомных и субатомных
            частиц.
                 При исследовании взаимодействия макроскопических тел имеется
            возможность изучать развитие процесса.
                 Например, при изучении удара биллиардных шаров можно
            проследить, каким образом этот процесс развивается во времени, как после

                                                                                                66

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы