2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Постоянная Ридберга для мезоатома и пороговая энергия
Сообщение18.05.2009, 10:39 
Аватара пользователя


30/11/07
389
Уважаемые коллеги помогите развеять сомнения.
Есть 2 элементарные задачки.
1. Вычислить постоянную Ридберга и Боровский радиус для мезоатома – атома, состоящего из протона (ядра атома водорода) и мюона (частицы, имеющей такой же заряд, как у электрона, и массу, равную 207 массам электрона).
2. Определить пороговую энергию образования электронно-позитронной пары в кулоновском поле электрона, которая происходит по схеме $$\gamma+e^{-}\to e^{-}+e^{+}+e^{-}$$

Как решал и что смутило (выкладки не привожу ввиду их элементарности)...
1. $$r_{1}=\frac h^{2} m_{\mu^{-}}e^{2}$$ - здесь у меня сомнений нет (подсчет дал величину $$r_{1}=0,090708*10^{-10}$$(м) - тут ясно - мюон тяжелее электрона и он ближе к ядру в 207 раз примерно).
Но вот для постоянной Ридберга...
$$R=m_{\mu^{-}}e^{4}/2\hbar^{3}(1+m_{\mu^{-}}/M)=0,0473(c^{-1})$$
Что смутило?! А то, что постоянная Ридберга $$R=2,07*10^{16}(c^{-1}). Считал в СИ (и ошибся!!!). Оказывается то в СИ, что $$e^{2}=e^{2}/4\pi\epsilon_{0}=e^{2}*9*10^{9}$$ и тогда получается, что $$R=3,8313*10^{18}$$ - нормально, если учесть, что это мезоатом и вместо "легкого" электрона в 207 раз тяжелый мюон. Должно быть примерно в 207 раз больше (но на самом деле чуть меньше - за счет приведенной массы в знаменателе).
Задача № 1 - снимается с повестки дня...
2. Насчет задачи 2... Сомнения просто берут (от незнания порядка величины пороговой энергии для подобных процессов и еще от того, что чувствую, что решил неверно).
Решал так...
$$T_{пор}=(1+m_{\gamma}/m_{\mu^{-}})|Q|=(1+0/0,911*10^{-30})|-1,022|=1,022$$(МэВ)
А энергию реакции считал как
$$Q=(m_{\gamma}+m_{e^{-}})-(m_{e^{-}}+m_{e^{+}}+m_{e^{-}})=-(m_{e^{-}}+m_{e^{+}})=-2m_{e^{-}}=-2*0,911*10^{-30}=-2*0,511(МэВ)=-1,022$$(МэВ)
Естественно полагал, что $$m_{\gamma}=0$$
Задача № 2 - снимается с повестки дня...
Уважаемые коллеги помогите развеять сомнения и подсказать где я ошибся.
С уважением, Eiktyrnir

-- Ср май 20, 2009 07:53:57 --

Коллеги вопросы снимаются полностью. Все нашел ошибку и во второй задаче (ответ оказался в 2 раза больше, чем мой - решение через законы сохранения импульса и энергии в данном случае очень элегантное получается). Всем кто просматривал - спасибо. Извините за безпокойство.
Отдельное спасибо моему учителю и благородному человеку Суворову А.А.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group