Задача по Физике, Оптика Фотон с энергией Е0 = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом φ = 60°. Определите энергию Е (в МэВ) рассеянного фотона. Кинетической энергией электрона до соударения пренебречь. Ответ округлите до целых.
где E0 - начальная энергия фотона, E - конечная энергия фотона, Es - кинетическая энергия рассеянного электрона, m - масса электрона, c - скорость света.
По закону сохранения импульса:
p0 = p + ps
где p0 и p - импульс начального и конечного фотона, ps - импульс рассеянного электрона.
p0 = E0/c
p = E/c
ps = (E0 - E)/c
Подставим значения и учитывая закон сохранения энергии и импульса, получим:
Из закона сохранения энергии и импульса имеем:
E0 + mc^2 = E + Es + mc^2
E0 = E + Es + mc^2
E0 - E = Es + mc^2
где E0 - начальная энергия фотона, E - конечная энергия фотона, Es - кинетическая энергия рассеянного электрона, m - масса электрона, c - скорость света.
По закону сохранения импульса:
p0 = p + ps
где p0 и p - импульс начального и конечного фотона, ps - импульс рассеянного электрона.
p0 = E0/c
p = E/c
ps = (E0 - E)/c
Подставим значения и учитывая закон сохранения энергии и импульса, получим:
0,75 = E + (mc^2) (1 - cos(60))
E = 0,75 - mc^2 (1 - cos(60))
E ≈ 0,75 - 0,51
E ≈ 0,24 МэВ
Ответ: 0,24 МэВ.