Фотон с энергией ε = 1 МэВ рассеялся на свободном   покоящемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона  отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона  изменилась на 25 %.
от

1 Ответ

Дано:
- Энергия фотона (ε) = 1 МэВ = 1 * 10^6 эВ = 1,6 * 10^-13 Дж (используя 1 эВ ≈ 1,6 * 10^-19 Дж).
- Изменение длины волны фотона составляет 25%.

Найти:
- Кинетическую энергию электрона отдачи (K).

Решение:

1. Определим начальную длину волны фотона (λ1) через его энергию, используя формулу:

   ε = h * c / λ1,

где:
- h ≈ 6,626 * 10^-34 Дж·с — постоянная Планка,
- c ≈ 3 * 10^8 м/с — скорость света.

   Перепишем формулу для λ1:

   λ1 = h * c / ε.

2. Подставим значения:

   λ1 = (6,626 * 10^-34 Дж·с) * (3 * 10^8 м/с) / (1,6 * 10^-13 Дж)
   = (1,9878 * 10^-25) / (1,6 * 10^-13)
   ≈ 1,2424 * 10^-12 м = 1242,4 нм.

3. Найдем новую длину волны после рассеяния (λ2), которая увеличилась на 25%:

   λ2 = λ1 * 1,25 = 1242,4 нм * 1,25 = 1553,0 нм.

4. Теперь найдем новую энергию фотона (ε2) с новой длиной волны:

   ε2 = h * c / λ2.

5. Подставим значения:

   ε2 = (6,626 * 10^-34 Дж·с) * (3 * 10^8 м/с) / (1553,0 * 10^-9 м)
   = (1,9878 * 10^-25) / (1553,0 * 10^-9)
   ≈ 1,278 * 10^-13 Дж.

6. Теперь вычислим кинетическую энергию электрона отдачи (K), используя закон сохранения энергии:

   K = ε - ε2.

7. Подставим известные значения:

   K = (1,6 * 10^-13 Дж) - (1,278 * 10^-13 Дж)
   = 0,322 * 10^-13 Дж = 3,22 * 10^-14 Дж.

Ответ:
Кинетическая энергия электрона отдачи составляет примерно 3,22 * 10^-14 Дж.
от