碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象,在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中,碰撞的研究起著重要的作用。
(1)一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測出碰撞后氫原子核的速度是v1。該未知粒子以相同速度跟靜止的氮原子核正碰時,測出碰撞后氮原子核的速度是17v1,已知氫原子核的質(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求該未知粒子的質(zhì)量;
(2)光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對應(yīng):E=mc2,其中c為真空中光速。
①已知某單色光的頻率為ν,波長為λ,該單色光光子的能量E=hν,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義:動量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動量p=hλ;
②在某次康普頓效應(yīng)中,為簡化問題研究,設(shè)入射光子與靜止的無約束自由電子發(fā)生彈性碰撞,如圖,碰撞后光子的方向恰好與原入射方向成90°,已知:入射光波長λ0,散射后波長為λ1,普朗克恒量為h,光速為c,求碰撞后電子的動量和動能。
1
7
h
λ
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/12/3 21:30:1組卷:72引用:1難度:0.3
相似題
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1.康普頓效應(yīng)證實了光子不僅具有能量,也具有動量。入射光和電子的作用可以看成彈性碰撞,當(dāng)光子與電子碰撞時,光子的一些能量轉(zhuǎn)移給電子。如圖給出了光子與靜止電子碰撞后,電子的運(yùn)動方向,則碰撞過程中動量 (選填“守恒”或“不守恒”),能量 (選填“守恒”或“不守恒”),碰撞后光子可能沿 (選填“1”“2”或“3”)方向運(yùn)動,并且波長 (選填“不變”“變小”或“變大”)。
發(fā)布:2024/10/11 4:0:2組卷:26引用:3難度:0.7 -
2.下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.液體分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動 B.光經(jīng)過大頭針尖時影的輪廓模糊屬于干涉現(xiàn)象 C.康普頓效應(yīng)中入射光子與電子碰撞發(fā)生散射后,波長變大 D.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度只與黑體的本身材料有關(guān),與溫度無關(guān) 發(fā)布:2024/12/3 21:30:1組卷:119引用:3難度:0.7 -
3.康普頓效應(yīng)證實了光子不僅具有能量,也有動量,圖給出了光子與靜止電子碰撞后,電子的運(yùn)動方向,則碰后光子可能沿方向運(yùn)動,并且波長(填“不變”“變小”或“變長”)。
發(fā)布:2024/10/11 7:0:1組卷:77引用:4難度:0.7
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