Leictreoin Choibhneasacha: Nuair a Theipeann ar Mhóimintem Chlasaiceach

1 · Tuar

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?

• 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.

2 · Socrú

1. Oscail an réamhshocrú electron-ke-comparison agus brúigh Athshocraigh. Is é fuinneamh cineiteach réamhshocraithe an réamhshocraithe seo 400 keV, a thugann β ≈ 0.83.
2. Cumasaigh léamh thonnfhad de Broglie.
3. 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.

3 · Bailigh Sonraí

Breac tonnfhad λ (y-ais) in aghaidh fuinnimh chineitigh K (x-ais) do do chuid trialacha.

4 · Anailísigh

1. 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.
2. 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.

5 · Leathnaigh

1. 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.
2. 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.

An Fhisic atá taobh thiar den Turgnamh seo

← Ar ais chuig an turgnamh

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor