Fisic Nua-Aimseartha
KE leictreon: clasaiceach i gcoinnibh choibhneasach
Leictreon 400 keV — cuir K tonn-ábhair i gcomórtas le himleabhar relativity K_class vs K_rel; ba chóir do léamha aontú ar β.
KE leictreon: clasaiceach i gcoinnibh choibhneasach — insamhladh Fisic Nua-Aimseartha idirghníomhach. Leictreon 400 keV — cuir K tonn-ábhair i gcomórtas le himleabhar relativity K_class vs K_rel; ba chóir do léamha aontú ar β. Saotharlann fhisice fíorúil saor sa bhrabhsálaí le tomhais bheo SI agus treoir threoraithe.
KE Coibhneasach
Leictreon 400 keV — cuir K tonn-ábhair i gcomórtas le cairt coibhneasa K_class vs K_rel; ba chóir do léamha aontú ar β.
Tá β ag leictreon 400 keV ó chinéimatice choibhneasach. Cuir an painéal tonn-ábhair (aibhsithe) i gcomórtas le cairt na coibhneasachta: úsáideann de Broglie λ = h/p p coibhneasach = γmₑv, agus fágann K_class = ½mₑv² ar mhùinín K_rel = (γ−1)mₑc² ag an β céanna. Ba chóir go mbeadh léamha β, K, agus λ comhsheasmhach thar an dá phainéal.
- K_rel vs K_class
- β ó KE
Achoimre fiosraithe
Pleanáil an cheist sara n-osclaíonn tú an saotharlann
Scáthánóidh an achoimre an leathanach réamh-rindreáilte: ceist thiomána, tuartha iomaíocha, rólanna athróga, dlíthe rialaithe, socrú, anailís agus leideanna forleathnaithe fanacht infheicthe agus san ord seo.
Ceist thiomána
Bogann leictreon 400 keV go tapa go leor go bhfuil tábhacht le himircí coibhneasacha (β ≈ 0.83). An dtugann úsáid fhoirmle shimplí neamh-choibhneasach de Broglie λ = h/√(2mK) tonnfhad bheacht fós ag an bhfuinneamh seo?
Tuartha le meá
- Sea — oibríonn an fhoirmle neamh-choibhneasach go maith fós ag aon fhuinneamh leictreon.
- Ní hea — ag an bhfuinneamh seo ní mór móimintim an leictreon a áireamh go coibhneasach; bheadh an fhoirmle neamh-choibhneasach mícheart go suntasach.
- Ní bhraitheann áireamh tonnfhaid ar imircí coibhneasacha ar chor ar bith.
Róil athróga
Cad a shocraíonn tú:
- Fuinneamh cineiteach K (eV)
Cad a thomhaiseann tú:
- Tonnfhad de Broglie λ (pm)
Conas a ritheann an t-imscrúdú
- Oscail an réamhshocrú electron-ke-comparison agus brúigh Athshocraigh. Is é fuinneamh cineiteach réamhshocraithe an réamhshocraithe seo 400 keV, a thugann β ≈ 0.83.
- Cumasaigh léamh thonnfhad de Broglie.
- Socraigh fuinneamh cineiteach an leictreon do gach triail (araon sa réisím choibhneasach) agus taifead a thonnfhad de Broglie ag baint úsáide as an fhoirmle mhóimintim choibhneasach.
Cothromóid rialaithe
Gaol Móimintim-Fuinnimh Choibhneasach — K = (γ − 1) m₀ c²
Do cháithnín choibhneasach, tá gaol ag móimintim agus fuinneamh cineiteach trí (pc)² = K(K + 2mc²), a dhíorthaítear ón gcaidreamh iomlán fuinnimh-móimintim coibhneasach E² = (pc)² + (mc²)². Laghdaíonn sé seo síos go dtí p = √(2mK) neamh-choibhneasach atá ar eolas nuair atá K ≪ mc² amháin.
Cad a iarrann an bhileog inphriontáilte ar dhaltaí a oibriú amach
- Do thriail amháin, áirigh an móimintim choibhneasach trí pc = √(K(K + 2m_ec²)) (le m_ec² ≈ 511 keV, fuinneamh scíthe an leictreon), ansin λ = hc/(pc) — ag tabhairt aire d’aonaid na thiontú. Cuir i gcomórtas leis an tábla.
- Mínigh cén fáth go laghdaíonn foirmle mhóimintim choibhneasach pc = √(K(K + 2mc²)) síos go dtí p = √(2mK) neamh-choibhneasach atá ar eolas nuair atá K i bhfad níos lú ná fuinneamh scíthe mc² — agus cén fáth a bhriseann an meastachán sin síos nuair a éiríonn K inchurtha le mc² nó níos mó ná é.
Cén áit a bhfeictear é seo lasmuigh den tsaotharlann
- Is é fuinneamh scíthe an leictreon m_ec² ≈ 511 keV. Ag 400 keV fuinneamh cineiteach, tá fuinneamh iomlán an leictreon cheana féin thart ar 78% níos mó ná a fhuinneamh scíthe — go soladach sa réisím choibhneasach. Mínigh cén fáth go bhfuil rialla ordúir ag fisiceoirí gur thosaíonn ceartúcháin choibhneasacha ag teacht i bhfeidhm aon uair a dhruideann fuinneamh cineiteach thart ar 10% den fhuinneamh scíthe.
- Baineann luasairí cáithníní, go rialta, fuinnimh chineitigh atá i bhfad níos mó ná fuinneamh scíthe cáithnín amach (ultra-choibhneasach). Mínigh cén fáth, sa teorainn dhian sin, gurb é pc ≈ K (go bhfásann móimintim-fuinneamh agus fuinneamh cineiteach beagnach cothrom) fiú amháin cé go bhfuil sé soiléir nach bhfuil sé sin fíor ag luasanna laethúla, neamh-choibhneasacha.
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — A.5 Galilean and special relativity
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Fáilte go dtí Comparáid KE Leictreon
- Roghnaigh an leictreon
- Brúigh Seinn
- KE coibhneasach vs clasaiceach
- Oscail Painéal na nAiríonna
- Rinne tú é!
Oscail an t-insamhladh idirghníomhach chun an radharc a thógáil, brúigh Seinn, agus iniúch le tomhais bheo agus treoir threoraithe.
Oscail Saotharlann Idirghníomhach →
Coibhneasacht Speisialta: Leathnú Ama