Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Extraordinaria 2021

Tema: Física Moderna · Del examen Extraordinaria (2021)

Enunciado

Pregunta A.5.- En un experimento realizado en un acelerador de partículas se han originado un electrón relativista de velocidad 0,75c0{,}75c, siendo cc la velocidad de la luz, y un fotón de 15 MeV15\text{ MeV} de energía.

a)

Calcule la masa relativista y la energía cinética del electrón.

b)

Determine la longitud de onda del fotón y la longitud de onda de De Broglie del electrón.

Datos: Valor absoluto de la carga del electrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}; Masa del electrón en reposo, me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1\cdot 10^{-31}\text{ kg}; Constante de Planck, h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J s}; Velocidad de la luz en el vacío, c=3⋅108 m s−1c = 3\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}.

Enunciado: Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Extraordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Calcule la masa relativista del electrón.

Solución: 1,38⋅10−301{,}38\cdot 10^{-30} kg

a) Calcule la energía cinética del electrón.

Solución: 4,19⋅10−144{,}19\cdot 10^{-14} J / 0,2620{,}262 MeV / 2,62⋅1052{,}62\cdot 10^{5} eV

b) Determine la longitud de onda del fotón.

Solución: 8,29⋅10−148{,}29\cdot 10^{-14} m

b) Determine la longitud de de Broglie del electrón.

Solución: 2,14⋅10−122{,}14\cdot 10^{-12} m

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