問題詳情:
在相對於實驗室靜止的平面直角座標系中,有一個光子,沿軸正方向*向一個靜止於座標原點的電子.在軸方向探測到一個散*光子.已知電子的靜止質量爲,光速爲,入*光子的能量與散*光子的能量之差等於電子靜止能量的1/10.
1.試求電子運動速度的大小,電子運動的方向與軸的夾角;電子運動到離原點距離爲(作爲已知量)的點所經歷的時間.
2.在電子以1中的速度開始運動時,一觀察者相對於座標系也以速度沿中電子運動的方向運動(即相對於電子靜止),試求測出的的長度.
【回答】
(1)由能量與速度關係及題給條件可知運動電子的能量爲
(1)
由此可解得
(2)
入*光子和散*光子的動量分別爲和,方向如圖復解19-6所示。電子的動量爲,爲運動電子的相對論質量。由動量守恆定律可得
(3)
(4)
已知 (5)
由(2)、(3)、(4)、(5)式可解得
(6)
(7)
(8)
電子從點運動到所需時間爲
(9)
(2)當觀察者相對於沿方向以速度運動時,由狹義相對論的長度收縮效應得
(10)
(11)
知識點:專題十二 原子物理
題型:計算題