Эффект Доплера и Релятивистская масса
1. Какова собственная частота излучения объекта, если он приближается к Земле со скоростью 0,8с и наблюдается излучение
1. Какова собственная частота излучения объекта, если он приближается к Земле со скоростью 0,8с и наблюдается излучение от него на Земле с частотой 6*1014 Гц?
2. Во сколько раз релятивистская масса электрона, у которого кинетическая энергия составляет 10 мэВ, превышает его массу покоя (9,1*10-31 кг)?
2. Во сколько раз релятивистская масса электрона, у которого кинетическая энергия составляет 10 мэВ, превышает его массу покоя (9,1*10-31 кг)?
20.12.2023 01:27
Написать свой ответ:
Разъяснение:
1. Эффект Доплера: Физическое явление, при котором частота волны или света изменяется в зависимости от относительного движения источника и наблюдателя. Формула для определения собственной частоты излучения (f) и наблюдаемой частоты (f₁) в случае движущегося источника звука или света:
f₁ = f * (v + v₀) / (v - vₒ)
Где f₁ - наблюдаемая частота, f - собственная частота, v - скорость звука или света в среде, v₀ - скорость движения источника.
В данной задаче, скорость источника (v₀) равна 0,8c (где c - скорость света), собственная частота (f) равна 6 * 10^14 Гц. Подставляя эти значения, а также известное значение скорости света (3 * 10^8 м/с) в формулу Эффекта Доплера, можно найти наблюдаемую частоту (f₁).
2. Релятивистская масса: В соответствии с теорией относительности, релятивистская масса (m) частицы увеличивается с увеличением ее кинетической энергии (К). Формула для релятивистской массы:
m = m₀ / √(1 - (v² / c²))
Где m₀ - масса покоя, v - скорость частицы, c - скорость света.
Чтобы найти релятивистскую массу электрона, нам нужно знать его кинетическую энергию и массу покоя. Подставляя известные значения в формулу релятивистской массы, мы можем найти релятивистскую массу электрона.
Дополнительный материал:
1. Для определения наблюдаемой частоты излучения, используем формулу эффекта Доплера:
f₁ = 6 * 10^14 Гц * (3 * 10^8 м/с + 0,8 * 3 * 10^8 м/с) / (3 * 10^8 м/с - 0,8 * 3 * 10^8 м/с)
f₁ = 7,2 * 10^14 Гц
2. Для определения релятивистской массы электрона, используем формулу релятивистской массы:
m = 9,1 * 10^-31 кг / √(1 - ((10^-6 Дж * (2 * 10^8 м/с)²) / (3 * 10^8 м/с)²))
m = 9,1 * 10^-31 кг / √(1 - (2 * 10^8 м/с)² / (3 * 10^8 м/с)²)
m = 9,1 * 10^-31 кг / √(1 - 4/9)
m = 9,1 * 10^-31 кг / √(5/9)
m = 9,1 * 10^-31 кг / ( √5 / √9 )
m = 9,1 * 10^-31 кг / ( √5 / 3 )
m ≈ 9,1 * 10^-31 кг * 3 / √5
Совет: Чтобы лучше понять эффект Доплера и релятивистскую массу, рекомендуется изучить связанные с ними теоретические основы и применения.
Практика:
1. Источник света, движущийся со скоростью v₀ = 0,6с, излучает свет с частотой f = 5 * 10^14 Гц. Какова наблюдаемая частота света, если наблюдатель покоится?
2. Какова релятивистская масса частицы, если ее скорость составляет 0,9с, а масса покоя равна 2 кг?