Вопросы и консультации по физике. Ответы на вопросы по физике. Альфа-частица. Столкновение частиц.

Предыдущие страницы смотрите здесь.
Задача. Альфа-частица имеет энергию 4,8 Мэв, летит к другой частице с зарядом q = 79 е. На какое расстояние она сможет приблизиться?

Опять неправильно сформулированная задача. Не дана масса той самой другой частицы. Видимо, составитель задачи считает, что другая частица стоит на месте и смотрит на налетающую -частицу.

Пусть заряд альфа-частицы и ее масса обозначены q₁ и m, а масса другой частицы M.

Тогда, в соответствии с законом сохранения энергии имеем, что кинетическая энергия альфа-частицы переходит в кинетическую энергию другой частицы и потенциальную энергию двух сблизившихся на расстояние R зарядов q и q₁. Добавим еще уравнение, описывающее закон сохранения импульса, и тем самым мы закончим процесс постановки задачи.

Последнее уравнение описывает тот факт, что альфа частица подлетела на минимальное расстояние и вместе с другой частицей какое-то мгновение движется с одинаковыми скоростями.

Решив эту систему уравнений, вы сможете найти R. Но в ответе будет участвовать отношение масс . Введем дополнительное предположение, что . Это действительно так. Если другая частица – ядро золота, то его масса 196 у.е. (углеродная единица, а не доллар), это в 49 раз больше массы ядра гелия, которое , собственно, является альфа-частицей. Другая частица может быть ионом более тяжелого элемента. Но можно предположить, что составитель задачи каким-то образом удерживает другую частицу неподвижной, пока мы решаем задачу. Тогда в наших уравнениях V₂ можно положить равным нулю, что существенно упростит решение задачи. Выбор за вами.

Есть еще маленькая заморочка – энергия выражена не в джоулях, а в электрон-вольтах. 1э.в. = 1В.е = 1,6.10^-19 Дж.

 
Следующие страницы смотрите здесь.

Главная страница.
Вверх.