Дано:
Энергия падающего фотона (E) распределилась поровну между рассеянным фотоном и электроном.
Угол рассеяния (θ) = 90°
Найти:
Импульс рассеянного фотона.
Решение с расчетом:
Используем закон сохранения импульса и энергии в эффекте Комптона. При угле рассеяния θ = 90°, энергия и импульс рассеянного фотона максимальны.
Пусть E0 - начальная энергия падающего фотона, p0 - начальный импульс фотона, E1 - энергия рассеянного фотона, p1 - его импульс.
Из условия задачи мы знаем, что энергия падающего фотона распределилась поровну между рассеянным фотоном и электроном, таким образом, можно записать: E1 = E / 2.
Также из закона сохранения импульса следует, что модули начального и конечного импульсов связаны с углом рассеяния: p1 = p0 + Δp, где Δp - изменение импульса.
Используя законы сохранения энергии и импульса, можно выразить Δp через начальную энергию фотона и косинус угла рассеяния.
Применяем формулу Δp = E0 / c, где c - скорость света.
Подставляем известные значения и решаем: Δp = E / (2c) ≈ 6.63×10^-34 / (2 * 3×10^8) ≈ 9.3×10^-12 кг·м/с.
Ответ:
Импульс рассеянного фотона составляет примерно 9.3×10^-12 кг·м/с.