Какова энергия одного из γ-квантов, образовавшихся в результате распада свободного π0-мезона с энергией покоя 135

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы сохранения энергии и импульса.

Закон сохранения энергии гласит, что сумма начальной кинетической энергии и начальной энергии покоя должна быть равна сумме конечной кинетической энергии и конечной энергии покоя.

Кинетическая энергия \(E_k\) равна \(mc^2 - mc^2_0\), где \(m\) - масса частицы, \(c\) - скорость света, а \(m_0\) - энергия покоя частицы.

Поскольку один из γ-квантов движется в направлении движения пиона, его энергия будет увеличена на величину кинетической энергии пиона \(E_{k_p}\) (которая равна \(mv^2/2\)). Другой γ-квант, движущийся в противоположном направлении, будет иметь уменьшенную энергию на ту же величину.

Таким образом, энергия одного из γ-квантов (\(E_{\gamma_1}\)) будет равна сумме энергии покоя пиона (\(E_{0_p}\)) и начальной кинетической энергии пиона (\(E_{k_p}\)), а второго γ-кванта (\(E_{\gamma_2}\)) можно получить, вычитая начальную кинетическую энергию пиона (\(E_{k_p}\)) из энергии покоя пиона (\(E_{0_p}\)).

Давайте вычислим значения этих величин:

Энергия покоя пиона (\(E_{0_p}\)) = 135 мэВ.

Начальная кинетическая энергия пиона (\(E_{k_p}\)) = \(\frac{mv^2}{2}\) = \(\frac{{(135 мэВ) \cdot (3 \cdot 10^7 м/с)^2}}{2}\).

Теперь мы можем вычислить энергию каждого из γ-квантов:

\(E_{\gamma_1}\) = \(E_{0_p}\) + \(E_{k_p}\)

\(E_{\gamma_2}\) = \(E_{0_p}\) - \(E_{k_p}\)

Вычислите эти выражения и получите ответ.