Question

5. Протон движется со скоростью 0,7с. Скорость света в вакууме – с=3*108 м/c. (a) Вычислите массу протона. [2] (b) Вычислите длину волны де Бройля для протона. [2] (c) Укажите, что подразумевается под длиной волны де Бройля.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

a)

Масса покоящегося протона:

m₀ = 1,672·10⁻²⁷ кг

Релятивистская масса протона:

m = m₀ / √ (1 - (v/c)²)

m = 1,672·10⁻²⁷ / √ (1 - (0,7c/c)²)) = 1,672·10⁻²⁷ / √ (1 - 0,49) ≈ 2,341·10⁻²⁷ кг

b)

В релятивистском случае длина волны де Бройля для протона:

λ = (h/(m₀·v)·√ (1 - (v/c)²)

λ = ((6,63·10⁻³⁴/(1,672·10⁻²⁷·0,7·3·10⁸))·√ (1 - 0,7²) ≈ 1,3·10⁻¹⁵ м

с)

Определение волны де Бройля прочитай в Учебнике!!!)

Answer 2

(a) Вычисление массы протона

Для вычисления массы протона, нам необходимо знать его скорость и скорость света в вакууме.

Скорость света в вакууме составляет 3 * 10^8 м/с.

Скорость протона составляет 0,7с, где с - скорость света в вакууме.

Масса протона может быть вычислена с использованием формулы относительности Эйнштейна:

m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2),

где m - масса протона, m0 - покоящаяся масса протона, v - скорость протона, c - скорость света в вакууме.

Подставляя значения, получаем:

m = m0 / sqrt(1 - (0,7с)^2/(3 * 10^8 м/с)^2).

Однако, у нас нет информации о покоящейся массе протона (m0), поэтому мы не можем точно вычислить его массу.

(b) Вычисление длины волны де Бройля для протона

Длина волны де Бройля связана с импульсом частицы и может быть вычислена с использованием формулы:

λ = h / p,

где λ - длина волны де Бройля, h - постоянная Планка, p - импульс частицы.

Однако, у нас нет информации об импульсе протона, поэтому мы не можем точно вычислить длину волны де Бройля для протона.

(c) Понятие длины волны де Бройля

Длина волны де Бройля является концепцией в квантовой механике, которая связывает частицы с их волновыми свойствами. Она определяет длину волны, соответствующую частице с определенным импульсом. Длина волны де Бройля может быть вычислена для любой частицы, включая протоны, электроны и другие элементарные частицы. Она играет важную роль в описании волнового поведения частиц и является одной из основных концепций квантовой механики.