المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية
آخر المواضيع المضافة

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 12027 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

Guido Fubini
3-5-2017
الجغرافية السلوكية
1-6-2022
نموذج لتناول المدارس للقطة تحوى رجل يجلس وحيدا أمامه منضدة
13/9/2022
معنى الضأن والمعز
2024-05-15
The thermodynamic 6s inert pair effect
24-1-2018
قلعته بمعونة إلهية !
25-9-2017

Photon Box  
  
1250   05:06 مساءاً   date: 13-7-2016
Author : Sidney B. Cahn And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 34

Photon Box

An empty box of total mass M with perfectly reflecting walls is at rest in the lab frame. Then electromagnetic standing waves are introduced along the x direction, consisting of N photons, each of frequency v0 (see Figure 1.1).

Figure 1.1

a) State what the rest mass of the system (box + photons) will be when the photons are present.

b) Show that this answer can be obtained by considering the momentum and/or energy of the box-plus-photon system in any inertial frame moving along the axis.

SOLUTION

a) Consider the initial state of the system. Write the 4-momentum of the box and photons as pμbox and pμph, respectively:

(1)

where we have used the fact that for a standing wave (which can be represented as the sum of traveling waves with opposite momenta) the total momentum is zero. Therefore, from (1), the 4-momentum of the system Pμ is given by

(2)

From (2), we can find the rest mass of the total system M (which is defined by M2 c2 = Pμ Pμ)

(3)

b) Transform the 4-momentum by going into a frame moving with velocity –v along the x axis. We have in this frame for energy ε' and momentum P'

where ε and P are the total energy and momentum in the rest frame, respectively. So

Therefore in the moving frame

and

We expect this to be true, of course, since mass is a relativistic invariant under a Lorentz transformation.

Another way to look at it is to consider a transformation of energy and momentum of the photons and the box separately. The frequencies of these photons will be Doppler shifted:

The energy of the photons

The energy of the box ε'box = γM0 c2. The momentum of the photons

The momentum of the box

So the 4-momentum is the same as found above




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.