Номер 5, страница 54, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*5. Определите импульс фотона, энергия которого равна энергии покоя электрона.

Ответ: $27,3 \cdot 10^{-23} \text{ кг} \cdot \text{м/с}$.

Дано:

Энергия фотона $E_ф$ равна энергии покоя электрона $E_{0e}$.

$E_ф = E_{0e}$

Масса покоя электрона $m_e = 9.11 \cdot 10^{-31}$ кг

Скорость света в вакууме $c = 3 \cdot 10^8$ м/с

Найти:

Импульс фотона $p_ф$

Решение:

Энергия фотона $E_ф$ связана с его импульсом $p_ф$ соотношением:

$E_ф = p_ф \cdot c$

Энергия покоя электрона $E_{0e}$ определяется по формуле Эйнштейна:

$E_{0e} = m_e \cdot c^2$

Согласно условию задачи, энергия фотона равна энергии покоя электрона:

$E_ф = E_{0e}$

Приравниваем правые части выражений для энергии:

$p_ф \cdot c = m_e \cdot c^2$

Выразим из этого уравнения импульс фотона $p_ф$:

$p_ф = \frac{m_e \cdot c^2}{c} = m_e \cdot c$

Подставим числовые значения и произведем расчет:

$p_ф = (9.11 \cdot 10^{-31} \text{ кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с}) = 27.33 \cdot 10^{-23} \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Округляя до десятых, получаем:

$p_ф \approx 27.3 \cdot 10^{-23} \text{ кг} \cdot \text{м/с}$

Ответ: $27.3 \cdot 10^{-23} \text{ кг} \cdot \text{м/с}$.