kotakasi52
Извиняюсь, возможно не так понял вопрос. Сейчас пересмотрю задачу.
kotakasi52
Угол раствора черенковского излучения связан с энергией электрона и показателем преломления среды формулой: cosθ = 1/βn где β - скорость электрона в единицах скорости света, n - показатель преломления среды. Для электрона с энергией 1,5 ГэВ его скорость близка к скорости света: β = 0,999999995. Для воды показатель преломления n ≈ 1,33. Подставляя значения в формулу, получаем: cosθ ≈ 0,82 θ ≈ 34,9 градусов. Ответ: 34,9 градусов.
Answers & Comments
Ответ и объяснение:
Угол раствора конуса излучения света в черенковском счетчике можно вычислить по формуле:
$$\cos \theta = \frac{1}{n \beta}$$
где $n$ - показатель преломления среды (для воды $n = 1.33$), $\beta$ - отношение скорости электрона к скорости света.
Сначала нужно определить скорость электрона. Для релятивистских электронов связь между энергией и импульсом задается формулой:
$$E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4$$
где $E$ - энергия, $p$ - импульс, $m$ - масса, $c$ - скорость света.
Для электрона с массой $m_e$ имеем:
$$p = \sqrt{E^2/c^2 - m_e^2 c^2}$$
Подставляя $E = 1.5$ ГэВ и $m_e = 0.511$ МэВ, получаем:
$$p = \sqrt{(1.5 \cdot 10^9\ \text{эВ}/c^2)^2 - (0.511 \cdot 10^6\ \text{эВ}/c^2)^2} = 1.498 \cdot 10^9\ \text{эВ}/c$$
Скорость электрона:
$$v = \frac{p c^2}{E} = \frac{1.498 \cdot 10^9\ \text{эВ}/c \cdot (3 \cdot 10^8\ \text{м/с})^2}{1.5 \cdot 10^9\ \text{эВ}} = 0.9999975c$$
где $c$ - скорость света.
Отношение скорости электрона к скорости света:
$$\beta = \frac{v}{c} = 0.9999975$$
Теперь можно вычислить угол раствора конуса излучения света:
$$\cos \theta = \frac{1}{n \beta} = \frac{1}{1.33 \cdot 0.9999975} \approx 0.748$$
$$\theta = \arccos 0.748 \approx 42.8^\circ$$
Ответ: угол раствора конуса излучения света составляет около $42.8^\circ$.
cosθ = 1/βn
где β - скорость электрона в единицах скорости света, n - показатель преломления среды.
Для электрона с энергией 1,5 ГэВ его скорость близка к скорости света: β = 0,999999995.
Для воды показатель преломления n ≈ 1,33.
Подставляя значения в формулу, получаем:
cosθ ≈ 0,82
θ ≈ 34,9 градусов.
Ответ: 34,9 градусов.