المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر


Positronium and Relativistic Doppler Effect  
  
987   05:05 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 39


Read More
Date: 8-8-2016 1283
Date: 4-9-2016 785
Date: 3-9-2016 933

Positronium and Relativistic Doppler Effect

An electron e- and a positron, e+, each of mass me, bound with binding energy εb in positronium, annihilate into two photons.

a) Calculate the energy, momentum, velocity, and frequency of the photons.

b) The positronium with velocity v moves away from the observer in the lab and annihilates as shown in Figure 1.1. Give the frequency of the photon as measured by the observer and calculate its frequency in terms of the frequency in the positronium rest system (Relativistic Doppler Effect).

Figure 1.1

SOLUTION

a) The two photons will have momenta p of the same magnitude (but opposite sign), so their energies ε are also the same:

where we have chosen their momenta to be along the x axis. From these formulas we can find

(1)

(2)

The frequency of the photons is

(3)

The velocity of the photon is, of course, u = ± c.

b) To find the velocity and the frequency of the photon in the lab frame we can use the Lorentz transformations for momentum and energy for the photon that is registered by the observer (with momentum p- from (2)):

where ε, p are the energy and momentum of the photon in the rest frame, and ε', p' are the energy and momentum of the photon in the observer’s frame.

so the velocity of the photon in the observer’s frame is u' = p'c2' = - c, which of course is what one would expect. The frequency of the photon measured by the observer is

where we substitute ω from (3) of (a). So the original frequency is redshifted to




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.