Правка раздела «Решение»
ru/14.5.5.md
+2 −6
| ### Условие | |||
| $14.5.5.$ При какой кинетической энергии электронов и позитронов (в $МэВ$) в | |||
| экспериментах на встречных пучках наблюдается рождение протон-антипротонной пары: $e^− + e^+ \to p + \bar{p}$ ? Рождение $\pi^0$ -мезона: $e^− + e^+ \to \pi^0$ ? | |||
| @@ -6,13 +6,9 @@Условие | |||
| ### Решение | |||
| Во-первых, в задаче подразумевается, что энергии электрона и позитрона одинаковы. Также заметим, что минимальная кинетическая энергия электронов и позитронов достигается когда продукты реакции покоятся: не нужно тратить энергию на их разгон. | |||
| − | Используем принятые в ядерной физике массы частиц в $МэВ$ , то есть имеющие размерность энергии (получаются при умножении обычной массы на $c^2$). | ||
| + | Используем принятые в ядерной физике массы частиц в $МэВ$ , то есть имеющие размерность энергии (получаются при умножении обычной массы на $c^2$). Такой подход описан в задаче [14.5.10](https://savchenkosolutions.com/ru/14.5.10), оттуда же можно взять необходимые численные значения. | ||
| − | $$m_e = 0.511\ \text{МэВ} \quad (\text{электрон, позитрон})$$ | ||
| − | $$m_p = 938.272\ \text{МэВ} \quad (\text{протон, антипротон})$$ | ||
| − | $$m_{\pi^0} = 134.977\ \text{МэВ} \quad (\pi^0\text{-мезон})$$ | ||
| − | |||
| − | Тогда закон сохранения энергии будет выглядеть компактно | ||
| + | Тогда закон сохранения энергии будет выглядеть компактно: | ||
| $$ | |||
| 2m_e+2E_{k1}=2 m_p | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| 2m_e+2E_{k2}=m_{\pi^0} | |||
| $$ | |||
| И ответ | |||
| $$ | |||
| E_{k1}=m_p-m_e\approx938 \ МэВ | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| E_{k2}=\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\approx 67 \ МэВ | |||
| $$ | |||
| Или в более привычном виде, используя массу в килограммах: | |||
| $$ | |||
| E_{k1}=(m_p-m_e)c^2 | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| E_{k2}=\left(\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\right)c^2 | |||
| $$ | |||
| $No:$ Численный ответ у Савченко верный, но, как и много где в конце задачника, в формуле допущена опечатка | |||
| #### Ответ | |||
| $$ | |||
| \boxed{E_{k1} \approx 938 \ МэВ \qquad E_{k2} \approx 67 \ МэВ.} | |||
| $$ | |||
| ещё строк без изменений 24 | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $14.5.5.$ При какой кинетической энергии электронов и позитронов (в $МэВ$) в | $14.5.5.$ При какой кинетической энергии электронов и позитронов (в $МэВ$) в | ||
| экспериментах на встречных пучках наблюдается рождение протон-антипротонной пары: $e^− + e^+ \to p + \bar{p}$ ? Рождение $\pi^0$ -мезона: $e^− + e^+ \to \pi^0$ ? | экспериментах на встречных пучках наблюдается рождение протон-антипротонной пары: $e^− + e^+ \to p + \bar{p}$ ? Рождение $\pi^0$ -мезона: $e^− + e^+ \to \pi^0$ ? | ||
| @@ -6,13 +6,9 @@Условие | |||
| ### Решение | ### Решение | ||
| Во-первых, в задаче подразумевается, что энергии электрона и позитрона одинаковы. Также заметим, что минимальная кинетическая энергия электронов и позитронов достигается когда продукты реакции покоятся: не нужно тратить энергию на их разгон. | Во-первых, в задаче подразумевается, что энергии электрона и позитрона одинаковы. Также заметим, что минимальная кинетическая энергия электронов и позитронов достигается когда продукты реакции покоятся: не нужно тратить энергию на их разгон. | ||
| Используем принятые в ядерной физике массы частиц в $МэВ$ , то есть имеющие размерность энергии (получаются при умножении обычной массы на $c^2$). |
Используем принятые в ядерной физике массы частиц в $МэВ$ , то есть имеющие размерность энергии (получаются при умножении обычной массы на $c^2$). Такой подход описан в задаче [14.5.10](https://savchenkosolutions.com/ru/14.5.10), оттуда же можно взять необходимые численные значения. | ||
| $$m_e = 0.511\ \text{МэВ} \quad (\text{электрон, позитрон})$$ | Тогда закон сохранения энергии будет выглядеть компактно: | ||
| $$m_p = 938.272\ \text{МэВ} \quad (\text{протон, антипротон})$$ | |||
| $$m_{\pi^0} = 134.977\ \text{МэВ} \quad (\pi^0\text{-мезон})$$ | |||
| Тогда закон сохранения энергии будет выглядеть компактно | |||
| $$ | $$ | ||
| 2m_e+2E_{k1}=2 m_p | 2m_e+2E_{k1}=2 m_p | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| 2m_e+2E_{k2}=m_{\pi^0} | 2m_e+2E_{k2}=m_{\pi^0} | ||
| $$ | $$ | ||
| И ответ | И ответ | ||
| $$ | $$ | ||
| E_{k1}=m_p-m_e\approx938 \ МэВ | E_{k1}=m_p-m_e\approx938 \ МэВ | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| E_{k2}=\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\approx 67 \ МэВ | E_{k2}=\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\approx 67 \ МэВ | ||
| $$ | $$ | ||
| Или в более привычном виде, используя массу в килограммах: | Или в более привычном виде, используя массу в килограммах: | ||
| $$ | $$ | ||
| E_{k1}=(m_p-m_e)c^2 | E_{k1}=(m_p-m_e)c^2 | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| E_{k2}=\left(\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\right)c^2 | E_{k2}=\left(\frac{m_{\pi^0}}{2}-m_e\right)c^2 | ||
| $$ | $$ | ||
| $No:$ Численный ответ у Савченко верный, но, как и много где в конце задачника, в формуле допущена опечатка | $No:$ Численный ответ у Савченко верный, но, как и много где в конце задачника, в формуле допущена опечатка | ||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $$ | $$ | ||
| \boxed{E_{k1} \approx 938 \ МэВ \qquad E_{k2} \approx 67 \ МэВ.} | \boxed{E_{k1} \approx 938 \ МэВ \qquad E_{k2} \approx 67 \ МэВ.} | ||
| $$ | $$ | ||
| ещё строк без изменений 24 | |||