Пи-ноль-мезон, двигающийся со скоростью 0,8 ∙с (с-скорость света в вакууме) в лабораторной системе отсчета, распадается на два фотона γ1 и γ2. В собственной системе отсчета мезона фотон γ1 был испущен вперед, а фотон γ2 - назад относительно направления полета мезона. Скорость фотона γ1 в лабораторной системе отсчета равна …
Варианты ответов: 1)0,8∙ с; 2)1,67∙ с;3)1,8∙ с;4)1∙ с.
Решение
Согласно второму постулату теории относительности Эйнштейна, скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта и не зависит от скорости движения источников и приёмников света. Поэтому, если в собственной системе отсчёта, движущейся со скоростью v = 0.8·с, был испущен фотон в направлении движения системы, то его скорость в этой системе отсчёта равна u'х = с. Скорость фотона в лабораторной системе отсчёта также равна uх = с. Это можно показать с помощью релятивистского закона сложения скоростей:
uх = (u'х + v)/(1 + v·u'х /с2).
Подставим в эту формулу численные значения:
uх = (с + 0.8 с)/(1 + 0.8с·с/с2) = с.
Ответ: вариант 4.