结构推理 质量为的一个受激原子,静止在参考系K中,因发射一个光子而反冲,原子的内能减少了,而光子的能量为。试证:
【正确答案】证 本题注意动量守恒与能量守恒的应用。还需注意级数展开中的取项。 设原子的反冲速度为,则根据发射光子前后动量守恒有 由上式可解出 根据相对论能量动量关系式,反冲原子的动能为 代入前面的和,有 利用函数的级数展开式 近似有 考虑到,以上近似是合理的。 再根据能量守恒,有 整理上式,得到 解一元二次方程 舍去负值,并应用级数展开,有
【答案解析】