Дано:
Угол рассеяния фотона (θ) = 90°
Угол отдачи электрона (φ) = 30°
Найти:
Энергию падающего фотона.
Решение с расчетом:
Используем законы сохранения энергии и импульса для рассеяния фотона на электроне.
Из закона сохранения энергии следует, что энергия фотона до столкновения равна сумме энергии фотона после столкновения и кинетической энергии электрона.
Также, из закона сохранения импульса вытекает, что импульс фотона до столкновения равен сумме импульсов фотона и электрона после столкновения.
Теперь, используя закон сохранения энергии, мы можем выразить энергию падающего фотона через энергию отдачи электрона и его угол отдачи.
Энергия падающего фотона (E) = E' / (1 + E'/m_e * c^2 * (1 - cos(φ))), где E' - энергия отдачи электрона, m_e - масса электрона, c - скорость света.
Подставим известные значения и рассчитаем энергию падающего фотона:
E = E' / (1 + E'/9.11×10^-31 кг * (3.00×10^8 м/с)^2 * (1 - cos(30°))).
E ≈ 0.37 МэВ.
Ответ:
Энергия падающего фотона составляет примерно 0.37 МэВ.