在相对于实验室静止的平面直角坐标系中,有一个光子,沿轴正方向*向一个静止于坐标原点的电子.在轴方向探测到一个散...
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问题详情:
在相对于实验室静止的平面直角坐标系中,有一个光子,沿轴正方向*向一个静止于坐标原点的电子.在轴方向探测到一个散*光子.已知电子的静止质量为,光速为,入*光子的能量与散*光子的能量之差等于电子静止能量的1/10.
1.试求电子运动速度的大小,电子运动的方向与轴的夹角;电子运动到离原点距离为(作为已知量)的点所经历的时间.
2.在电子以1中的速度开始运动时,一观察者相对于坐标系也以速度沿中电子运动的方向运动(即相对于电子静止),试求测出的的长度.
【回答】
(1)由能量与速度关系及题给条件可知运动电子的能量为
(1)
由此可解得
(2)
入*光子和散*光子的动量分别为和,方向如图复解19-6所示。电子的动量为,为运动电子的相对论质量。由动量守恒定律可得
(3)
(4)
已知 (5)
由(2)、(3)、(4)、(5)式可解得
(6)
(7)
(8)
电子从点运动到所需时间为
(9)
(2)当观察者相对于沿方向以速度运动时,由狭义相对论的长度收缩效应得
(10)
(11)
知识点:专题十二 原子物理
题型:计算题
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