Чему равен импульс электрона, который рассеялся на свободном покоящемся электроне под углом 60°, если фотон имеет

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся понятие импульса и закон сохранения импульса.

Импульс (обозначается как p) - это физическая величина, которая характеризует количество движения объекта. Импульс равен произведению массы объекта на его скорость. В данном случае, нам дан электрон, который рассеялся на другом электроне. Так как у нас нет информации о скоростях электронов, рассмотрим задачу в системе покояющегося электрона.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до взаимодействия равна сумме импульсов системы после взаимодействия. То есть, импульсы электронов до рассеяния равны импульсам электронов после рассеяния.

Пусть импульс источника фотонов (электрона) до рассеяния равен \(p_1\), а импульс покоящегося электрона после рассеяния равен \(p_2\).

По закону сохранения импульса:
\[ p_1 = p_2. \]

Импульс фотона равен энергии фотона, деленной на скорость света (\(c\)):
\[ p_1 = \frac{E}{c}. \]

Так как энергия фотона дана (\(E = 0,5 \, \text{мэВ}\)), мы можем найти его импульс:
\[ p_1 = \frac{0,5 \, \text{мэВ}}{c}. \]

Теперь нам нужно найти импульс покоящегося электрона после рассеяния.

Поскольку электрон рассеялся под углом 60°, мы можем использовать закон сохранения импульса в проекциях на оси полета электронов. Согласно закону сохранения импульса в проекции на ось полета после рассеяния:
\[ p_1 \cos(60°) = p_2. \]

Теперь мы можем найти импульс покоящегося электрона после рассеяния, подставив значения:
\[ p_2 = p_1 \cos(60°). \]

Подставляя \( p_1 = \frac{0,5 \, \text{мэВ}}{c}\):
\[ p_2 = \frac{0,5 \, \text{мэВ}}{c} \cos(60°). \]

Здесь \( c \) - скорость света, \( c = 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \).

Выражая импульс через скорость электрона, мы можем также использовать формулу импульса, которая связывает импульс и массу электрона (\( m \)) с его скоростью (\( v \)):
\[ p = m \cdot v. \]

Покоящийся электрон имеет массу \( m \) и скорость 0 перед рассеянием, поэтому его импульс равен нулю:
\[ p_2 = m \cdot 0 = 0. \]

Таким образом, импульс покоящегося электрона после рассеяния равен нулю.

Получается, что импульс электрона, который рассеялся на покоящемся электроне под углом 60°, равен нулю.