Решение на момент правки #19047 от , автор emixter. Это не текущая версия.

Условие

14.1.25∗. Двигаясь по круговой дорожке накопителя со скоростью, близкой к скорости света, электрон испускает свет в основном в направлении движения в области малого угла. Оцените этот угол, если скорость электрона на меньше скорости света, .

К задаче $14.1.25$
К задаче

Решение

Пусть в системе отсчета самого электрона , которая движется со скоростью , он излучает свет во все стороны. Рассмотрим фотон, который летит ровно перпендикулярно направлению движения электрона (смотри рисунок).

После перехода в лабораторную систему этот фотон образует наибольший угол с осью среди фотонов, сосредоточенных в передней полусфере, поэтому полученный угол имеет порядок характерного угла конуса излучения.

В системе электрона проекция скорости этого фотона на ось движения (ось ) равна 0:

По релятивистскому закону сложения скоростей, проекция скорости фотона на ось движения в лабораторной системе отсчета :

В лабораторной системе отсчета этот фотон летит под малым углом к направлению движения электрона. Полная скорость фотона неизменно равна . Из прямоугольного треугольника скоростей получаем:

Поскольку мал, то:

Тогда:

Угол это половина угла раскрытия конуса света:

с

Очевидно, Савченко в оценочной задаче пренебрегает числовым коэффициентом, поэтому окончательно:

Ответ