Алексей Жуков
ноябрь 2018.
1697

Протон сталкивается с ядром железа. Скорость протона до столкновения - V0. На какое минимальное расстояние приблизится протон. Ядро железа считать неподвижным?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

В вопросе приведён только один свободный параметр — скорость протона (v₀), и нет никакой информации о прицельном параметре или об угле рассеяния протона. Это значит, что речь идёт о лобовом столкновении протона с ядром железа в кулоновском поле ядра, прицельном параметре равным нулю и угле рассеяния 180° (обратный отскок). И так как вопрос задан в разделе Физика, то ядерным взаимодействием пренебрегаем и v₀ << c. 

В общем случае эта задача решена во всех учебниках физики, где рассматривается Резерфордовское рассеяние альфа частицы на ядрах золота (золотой фольги). В вопросе — протон рассеивается на ядре железа в классическом приближении. Точка остановки протона и есть минимальное расстояние, что значит, что кинетическая энергия (E = mv₀²/2) полностью израсходована на преодоление кулонoвского потенциала U(r) = k Ze²/r в точке r = х, где е — заряд электрона, х — искомое минимальное расстояние протона (с массой m) от ядра железа с зарядом Z = 26.   

Ну вот и решение: Из уравнения U(х) = E определите неизвестное расстояние х.

6
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью