Questões Física

O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massasiguais e cargas opostas. Em um...

Responda: O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massasiguais e cargas opostas. Em uma reação em que o elétron eo pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons demesma energia são emitidos em s...


1Q25119 | Física, Vestibular USP, USP, FUVEST

O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massas iguais e cargas opostas. Em uma reação em que o elétron e o pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons de mesma energia são emitidos em sentidos opostos. A energia de cada fóton produzido é, em MeV, aproximadamente,
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Camila Duarte
Por Camila Duarte em 31/12/1969 21:00:00
Gabarito: b)

Quando um elétron e um pósitron, que são partículas de mesma massa e cargas opostas, se aniquilam em repouso, a energia liberada corresponde à soma das massas convertidas em energia, segundo a famosa equação de Einstein E = mc².

A massa do elétron (e do pósitron) é aproximadamente 9,11 x 10^-31 kg, que corresponde a uma energia de repouso de cerca de 0,511 MeV. Como ambos têm a mesma massa, a energia total liberada na aniquilação é o dobro disso, ou seja, aproximadamente 1,022 MeV.

Essa energia é emitida na forma de dois fótons, para conservar o momento linear, e cada fóton terá metade dessa energia, ou seja, aproximadamente 0,511 MeV.

Portanto, a energia de cada fóton produzido é aproximadamente 0,5 MeV, que corresponde à alternativa b).

Checagem dupla: Considerando a energia de repouso do elétron como 0,511 MeV, a aniquilação gera dois fótons com essa energia cada. Isso confirma que a alternativa correta é a letra b.
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