2.动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域.运用动量守恒定律解决二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.
(1)如图1所示,质量分别为m1、m2的球1和球2构成的系统,不考虑系统的外力作用.球1以速度v1(方向沿x轴正向)与静止的球2碰撞,若速度v1不在两球球心的连线上,碰撞之后两球的速度v1′、v2′都会偏离v1的方向,偏角分别为θ和φ,且v1、m1、m2、θ、φ均已知.
a.请写出计算v1′、v2′的大小时主要依据的关系式;
b.请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向.
(2)如图2所示,美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上,发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外,还有与入射波长不同的成分.我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献,因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”.由于这一现象很难用经典电磁理论解释,所以康普顿提出光子不仅有能量,也具有动量,光子的动量p与其对应的波长λ之间的关系为p=$\frac{h}{λ}$(h为普朗克常量).进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果.由于电子的速度远小于光的速度,可认为电子在碰撞前是静止的.现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长,请你构建一个合理的相互作用模型,解决以下问题:
a.请定型分析散射后X射线的波长λ′与入射X射线的波长λ的大小关系;
b.若已知入射X射线的波长为λ,散射后X射线的波长为λ′.设散射X射线相对入射方向的偏转角为θ.求θ=$\frac{π}{2}$时电子获得的动量.
 0  136431  136439  136445  136449  136455  136457  136461  136467  136469  136475  136481  136485  136487  136491  136497  136499  136505  136509  136511  136515  136517  136521  136523  136525  136526  136527  136529  136530  136531  136533  136535  136539  136541  136545  136547  136551  136557  136559  136565  136569  136571  136575  136581  136587  136589  136595  136599  136601  136607  136611  136617  136625  176998 

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