Nhận biết (M1)

Xét riêng giai đoạn tạo thành hạt nhân trung gian khi một hạt đạn (khối lượng , động năng ) bắn vào một hạt nhân bia (khối lượng , đang đứng yên). Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Phát biểu	Đúng	Sai
Động lượng của hạt nhân trung gian ngay sau khi hình thành có cùng hướng và độ lớn với động lượng ban đầu của hạt đạn
Động năng của hạt nhân trung gian di chuyển ngay sau va chạm được xác định bằng hệ thức
Toàn bộ mức động năng ban đầu của hạt đạn sẽ được hấp thụ và chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng kích thích
Nếu hạt đạn có khối lượng càng nhỏ so với hạt bia , thì tỉ lệ phần động năng bị chuyển hóa thành năng lượng kích thích sẽ càng lớn

Giải thích đáp án:

(a) Đúng. Vì hạt bia đứng yên (), nên tổng động lượng ban đầu của hệ chính là động lượng của hạt đạn . Theo định luật bảo toàn, hạt nhân trung gian sáp nhập phải mang toàn bộ véctơ động lượng này.

(b) Đúng. Động năng tỉ lệ thuận với bình phương động lượng và tỉ lệ nghịch với khối lượng (). Do động lượng không đổi, động năng mới của hạt nhân trung gian là .

(c) Sai. Hạt nhân trung gian bắt buộc phải mang một phần động năng để tiếp tục di chuyển nhằm bảo toàn động lượng cơ học của hệ. Do đó, chỉ có phần chênh lệch mới được dùng để chuyển hóa thành năng lượng kích thích, không thể là trọn vẹn .

(d) Đúng. Năng lượng kích thích . Theo hệ thức này, nếu khối lượng hạt đạn là rất nhỏ so với bia (), tỉ số . Nghĩa là gần như toàn bộ động năng ban đầu của hạt đạn sẽ được chuyển hóa thành năng lượng kích thích, tỉ lệ này là rất lớn.