Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 44.Exercícios - Ex. 4
Dois fótons com energias iguais colidem frontalmente e se aniquilam produzindo um par . A massa do múon é dada em termos da massa do elétron indicada na seção .
- Calcule o comprimento de onda máximo do fóton para que isso ocorra. Se os fótons possuem esse comprimento de onda, descreva o movimento do e do imediatamente depois de eles serem produzidos.
- O que ocorre quando esses fótons possuem um comprimento de onda menor do que esse valor máximo, porém ainda se aniquilam produzindo um par ?
Passo 1
Olá, tudo bem?
A massa do múon é dada em função da massa do elétron e vale . A energia de repouso de um elétron é , então a energia de repouso de cada partícula formada é:
,511
E o comprimento de onda de um fóton em função da energia dele é:
A constante de Planck deve estar em , e vale . A energia já foi calculada, e a velocidade da luz é . Agora é só substituir:
Se tivermos o comprimento de onda máximo para que isso ocorra, isso significa que as partículas criadas estarão em repouso após a criação, ou seja, sem energia cinética.
Certo até aqui?
Passo 2
Letra b)
Se tivermos comprimentos de onda mais curtos, isso vai significar uma maior energia dos fótons, e assim os múons seriam criados com energia cinética diferente de zero.