Page 849 - Fisika Dasar 2 - Mikrajuddin Abdullah 2017

Bab 11 Teori Relavitas Khusus

Bukti lain kesetaraan massa dan energi adalah fenomena produksi
pasangan dan annihilasi. Dua buad sinar- dengan energi sangat tinggi yang

bertemu dapat berubah menjadi dua partikel dengan muatan berlawanan.
Contohnya dua buah sinar- dengan energi masing-masing di atas 531 MeV
dapat berubah menjadi satu elektron dan satu positron (Gambar 11.10 kiri).

Proses ini dinamakan produksi pasangan. Dua sinar- dengan energi jauh
lebih tinggi lagi dapat berubah menjadi proton dan antiproton. Pada proses
ini terjadi perubahan energi menjadi massa.
Sebaliknya, positron dan elektron yang bertemu dapat musnah
menjadi dua buah sinar- (Gambar 11.10 kanan). Proses ini disebut

annihilasi. Pada proses ini terjadi perubahan massa menjadi energi.
Bentuk persamaan energi total dapat juga dinyatakan sebagai
berikut. Berdasarkan persamaan (11.31) kita dapat menulis

m 2 u 2 m 2 c 4 u 2
2
2
( pc )  o 2 c  o 2  2 (11.37)
1 u 1 u c
c 2 c 2

m 2 c 4 u 2
4
2
( pc )  m o c 2  o 2  2  m 2 o c
1 u c
c 2

m 2 c 4 u 2 m 2 c 4  u  m 2 c 4
2
 o 2  2  o 2   1   2    o 2 (11.38)
1 u c 1 u  c  1 u
c 2 c 2 c 2

Suku terakhir dalam persamaan (11.38) tidak lain daripada kuadrat energi
total. Jadi, dari persamaan (11.38) kita dapatkan

2
E  (pc )  m o c 2  (11.39)
2

Contoh 11.8
Sebuah meson pi,  , memiliki massa mo = 2,4  10 -28 kg. Meson
0
tersebut bergerak dengan laju 2,4  10 m/s. Berapa energi kinetik meson
8
tersebut? Bandingkan dengan energi kinetik yang dihitung dengan hukum
klasik.

837