Условие задачи:

Определить энергию, которая выделится при аннигиляции электрона и позитрона, если масса покоя электрона 9,1·10^-31 кг.

Задача №11.9.18 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$m_e=9,1 \cdot 10^{-31}$ кг, $E-?$

Решение задачи:

У электрона существует античастица — позитрон. У позитрона такая же масса, заряд одинаковый по модулю, но противоположный по знаку (положительный) и спин. Если электрон и позитрон соприкоснутся, то произойдет аннигиляция, то есть превращение вещества в излучение. Причем энергию этого излучения (то есть энергию, которая выделится при аннигиляции) можно найти, используя эквивалентность массы и энергии, то есть записав формулу Эйнштейна для связи между энергией и массой:

$$E = 2{m_e}{c^2}$$

Здесь $c$ — скорость света в вакууме, равная 3·10⁸ м/с.

Задача решена в общем виде, посчитаем численный ответ задачи:

$$E = 2 \cdot 9,1 \cdot {10^{ — 31}} \cdot {\left( {3 \cdot {{10}^8}} \right)^2} = 1,638 \cdot {10^{ — 13}}\;Дж$$

Ответ: 1,638·10^-13 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.9.17 Элементарная частица ?-мезон с массой покоя, равной 264,3 массы электрона
11.10.1 При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить
11.10.2 Сколько ядер 92U235 должно делиться в 1 с, чтобы мощность ядерного реактора была