Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 26
suponha que um par elétron-pósitron é formado por meio de um fóton que tem a energia limite para que o processo ocorra. (a) calcule o momento transferido ao núcleo no processo.
(b) suponha que o núcleo é o de um átomo de chumbo, e calcule a energia cinética do núcleo atingido. É razoável desprezarmos essa energia, comparada com a energia limite, como foi feito acima?
Passo 1
E aí, tranquilo?? No item a) vamos apenas determinar o momento transferido ao núcleo de maneira bem direta, uma vez que estamos no limitem em que e são ambos nulos. Assim, temos:
Passo 2
Assim, vamos agora ao item b), que se trata de calcularmos a energia cinética desse núcleo, de massa de repouso . Dessa maneira, vale lembrar que:
Desse modo, como conhecemos o momento, temos:
Ou seja:
Como é a massa de um elétron e sabemos que essa massa é bem menor que a massa de um núcleo de chumbo, por exemplo, podemos ainda usar a aproximação e escrevermos a energia cinética como:
Passo 3
Ou seja, note que a energia cinética do núcleo é menor que a energia do fóton por um fator , que para um núcleo de chumbo, por exemplo, corresponde a um fator:
O que justifica a aproximação feita!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)