Задачи на столкновения и законы сохранения импульса и энергии: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
журнал Потенциал
Строка 293:
 
=== Задача № 11 ===
ЖОПА
 
{{Рамка}}
Неподвижная пылинка массой <math>m = 0,1\,\!</math> мг освещается импульсом лазерного света с длиной волны <math>\lambda = 0,63 \cdot 10^{ - 6} \,\!</math> м. Определите число <math>N\,\!</math> поглощённых пылинкой фотонов, если она в результате действия света приобрела скорость <math>V = 1\,\!</math>мм/с. Постоянная Планка <math>h = 6,6 \cdot 10^{ - 34} \,\!</math> Дж•с.
{{Акмар}}
 
'''Решение.'''
 
В квантовой физике энергия фотона (кванта) <math>E = h\nu = h\frac{c}{\lambda }\,\!</math>,
здесь <math>\nu \,\!</math> – частота, <math>\lambda \,\!</math>– длина волны электромагнитного излучения.
Импульс фотона <math>p = \frac{E}{c} = \frac{h}{\lambda }\,\!</math>.
 
В рассматриваемой задаче импульс <math>N\frac{h}{\lambda }\,\!</math> фотонов по закону сохранения импульса равен импульсу <math>mV\,\!</math> пылинки <math>N\frac{h}{\lambda } = mV\,\!</math>, отсюда <math>N = \frac{mV\lambda}{h} \approx 9,5 \cdot 10^{16} \,\!</math>.
 
Первый пример – эффект Комптона. В 1922 г. А. Комптон обнаружил, что если рентгеновское излучение с длиной волны <math>\lambda _0 \,\!</math> рассеивается веществом с лёгкими атомами (графит, парафин), то в рассеянном потоке, наряду с излучением с той же длиной волны <math>\lambda _0 \,\!</math>, наблюдается излучение с большей длиной волны <math>\lambda \,\!</math>. Считая это излучение результатом упругого рассеяния рентгеновских квантов на свободных электронах, рассмотрим следующую задачу.
 
=== Задача № 12 ===