Фотон с длиной волны 6 пм при эффекте Комптона на свободном
электроне был рассеян на угол θ=π/2. Определить кинетическую энергию и
угол рассеяния электрона.

Дано:                              СИ

m=10 г                         0,010 кг

v = 347 м/с

M=2 кг

V - ?

Ek - ?

1)

Находим импульс пули:

p₁ = m·v                                  (1)

2)

Находим импульс системы после того, как пуля застряла в песке:

p₂ = (m+M)·V                          (2)

3)

По закону сохранения импульса приравняем (2) и (1)

Получаем:

(m+M)·V = m·v   

V =  m·v / (m+M)

4)

Подставляя данные, получаем:

V =  m·v / (m+M) = 0,010*347 / (0,010+2) ≈ 1,73 м/с

5)

Кинетическая энергия:

Ek = (M+m)*V²/2 = (2+0,010)*1,73² /2  ≈ 3 Дж

ответ

10 кг

Объяснение:

Q = Q1 + Q2, Q — израсходованное количество энергии ( Q = 25000 кДж = 25000 * 103 Дж ).

Q1 = С * m * ( tк - tн ), где С — удельная теплоемкость ( С = 4200 Дж/( кг*К ) ), m — искомая масса воды, tк — кон. темп. ( tк = 100 ºС ), tн — нач. темп. ( tн = 30 ºС ).

Q2 = L * m, где L — удельная теплота парообразования ( L = 2,3 * 106 Дж/кг ).

Q = С * m * ( tк - tн ) + L * m.

Q = m * ( С * ( tк - tн ) + L ).

m = Q / ( С * ( tк - tн ) + L ) = 25000 * 103 / ( 4200 * ( 100 - 30 ) + 2,3 * 106 ) = 9,64 кг~10кг