質問: 荷電粒子の運動量はどこへ 電荷は+eのイオンが0vの電位にあります。 質量はmとします。速度はvとします。 運動エネルギーは1/2mv^2=1.0evとします。 0vから1vまで滑らかな電位勾配を上っていきます。 減速による光の放出は考えません。 電子は減速し1vの電位のところで運動エネルギーは0evです。 その代わりポテンシャルエネルギーは1.0evです。 ここで質問です。運動量mvはどこへ行ったのでしょう。
回答: こんにちは。 まず、荷電粒子ではない場合について。 1. (重力が無視できるとして) 質量mの物体aと質量mの物体aが衝突した場合、 m≫m であれば、衝突後のaの運動量は、衝突前とほぼ同じになります。 しかしながら、aにも僅かながら運動量の変化が生じます。 2. また、aによる重力場でaが動く場合、 m≫m であれば、aが一方的にmに引き寄せられることになります。 しかしながら、多少、aはaに向かって迫ってきます。 次に、ご質問のケースについて。 3. 電場を発生させている物体がa、イオンがaだと思えば、 aだけが動くのではなく、aも多少aから遠ざかるので、 aが迫ることによって、aには若干の運動量が与えられます。 当初、aだけに運動量があり、aは静止しているとすれば、 aが止まった瞬間のaの運動量は、aが持っていた運動量と同じになります。 また、aが動くので、電場は一定ではありません。 ご参考になりましたら。