b. Mối liên hệ năng lượng và xung lượng
Bình phương hai vế (3.4) ta rút ra:
Số hạng cuối cùng, vế phải thay W = mc2 và chú ý rằng p = mv, ta thu được: W2 = m02c4 + p2c2
hay:
Là biểu thức liên hệ năng lượng và xung lượng của vật.
c. Ta áp dụng các kết quả trên vào hiện tượng phân rã hạt nhân.
Giả sử hạt nhân mẹ phân rã thành hai hạt nhân con. Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: W = W1 + W2
Với W là năng lượng của hạt nhân trước khi phân rã, W1 và W2 là năng lượng của hai hạt nhân con.
Thay (3.4) vào biểu thức trên ta thu được:
Trong đó ta xem như hạt nhân mẹ đứng yên, còn m0, m1, m2 là khối lượng nghỉ tương ứng của hạt nhân mẹ và các hạt nhân con sau phản ứng, vì:
nên từ (3.7) ta suy ra: m0 > m1 + m2. Nghĩa là khi khối lượng của hạt nhân trước khi phân rã lớn hơn tổng khối lượng các hạt nhân sau khi phân rã.
Theo Einstein, phần năng lượng tương ứng với độ hụt của khối lượng này bằng: .
Phần năng lượng này toả ra dưới dạng nhiệt năng và bức xạ.
Bài tập 1: Chu kỳ bán rã của các pion là 1,8.10-8s. Một chùm pion phát ra từ một máy gia tốc với vận tốc 0,8c. Tìm quãng đường để từ đó một nửa số hạt nhân pion bị phân huỷ (theo 2 quan điểm).
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |