Какова энергия γ-кванта, направленного в направлении движения пиона, в результате его распада π0-мезона?

Yaguar

33

Для решения данной задачи нам необходимо учесть, что при распаде π0-мезона образуется γ-квант, который направлен вдоль движения пиона.

Энергия γ-кванта (Eγ) можно определить с использованием закона сохранения энергии, согласно которому сумма энергий частиц до и после распада должна оставаться постоянной.

Известно, что π0-мезон имеет массу mπ0, а γ-квант имеет массу 0 и движется со скоростью света c.

Энергия пиона (Eπ0) до его распада равна его полной энергии и определяется формулой:

Eπ0 = mc^2,

где m - масса пиона.

После распада, энергия пиона потрачивается на создание γ-кванта. Таким образом, энергия γ-кванта будет равна энергии пиона до его распада:

Eγ = Eπ0.

Так как мы ищем энергию γ-кванта, нам нужно знать массу пиона. В таблице элементарных частиц известно, что масса π0-мезона составляет примерно 135,0 мэВ/с^2.

Подставим значение массы пиона в формулу для энергии:

Eγ = (135,0 мэВ/с^2) * c^2.

Здесь c - скорость света, которая равна примерно 3,00*10^8 м/с.

Вычислим значение выражения:

Eγ = (135,0 мэВ/с^2) * (3,00*10^8 м/с)^2.

Произведем вычисления:

Eγ = 135,0 мэВ * (3,00*10^8)^2 м^2/с^2.

Eγ ≈ 1,22 * 10^16 мэВ * м^2/с^2.

Таким образом, энергия γ-кванта, направленного в направлении движения пиона, в результате его распада π0-мезона, равна приблизительно 1,22 * 10^16 мэВ * м^2/с^2.