动量守恒定律的应用 例题:a粒子散射中,质量为m的a粒子与质量为M 的静止氧原子核发生“碰撞”。实验测出碰撞后,α 粒子沿与入射方向成日=72°角方向运动,而氧原子 核沿与a粒子入射方向成B=41°角反冲,如图示, 求“碰撞”前后α粒子速率之比。 解:“碰撞”:相互靠近,由于斥 力而分离的过程散射。 对c粒子和氧原子核系统, 碰撞过程总动量守恒。 碰前:0粒子动量为m1氧原子核动量为0 碰后:a粒子动量为m12氧原子核动量为M6
16 动量守恒定律的应用 解：“碰撞”：相互靠近，由于斥 力而分离的过程——散射。 例题： 粒子散射中，质量为m的 粒子与质量为M 的静止氧原子核发生“碰撞”。实验测出碰撞后， 粒子沿与入射方向成 =72 角方向运动，而氧原子 核沿与 粒子入射方向成 = 41 角反冲，如图示， 求“碰撞”前后 粒子速率之比。 M m 1 v 2 v v 对粒子和氧原子核系统， 碰撞过程总动量守恒。 碰后： 粒子动量为 氧原子核动量为 Mv 2 mv 碰前： 粒子动量为 氧原子核动量为0 1 mv
碰前:α粒子动量为mnv1氧原子核动量为0 碰后:a粒子动量为m12氧原子核动量为M 由动量守恒定律得m=m+M 直角坐标系中 yi mv2 mvi=mv2 cos 6+ My cos B 6、m 0 0=mv sin 6-Mvsin B 解得“碰撞”前后,α粒子速率之比为 sin B sin41° 0.71 vI sin(0+B)sin(720+41 17
17 由动量守恒定律得 mv mv Mv 1 = 2 + 解得“碰撞”前后， 粒子速率之比为 ( ) ( ) 0.71 sin 72 41 sin 41 sin sin 1 2 = + = + = v v 直角坐标系中 0 sin sin cos cos 2 1 2 mv Mv mv mv Mv = − = + x y 1 mv 2 mv o Mv 碰后： 粒子动量为 氧原子核动量为 Mv 2 mv 碰前： 粒子动量为 mv1 氧原子核动量为0