题目内容
（2006?盐城二模）太阳辐射的能量实际上是由它内部的核聚变反应释放的核能．核反应方程是 2
e+4
H→
He+释放的能量
（1）已知质子质量mp=1.0073u，He-4的质量mα=4.0026u，电子质量me=0.00055u，1u相当于931.5MeV的能量．求每聚变成1摩尔He-4核所放出的核能；
（2）已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能量为1.4×103J，其中可见光部分约占45%．假如认为可见光的波长均为0.55μm，太阳向各个方向的辐射是均匀的，日地间距离R=I．5×1011m，普朗克常数h=6.6×10-34J．s．请估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数．（只要求二位有效数字）．
0 -1 |
1 1 |
4 2 |
（1）已知质子质量mp=1.0073u，He-4的质量mα=4.0026u，电子质量me=0.00055u，1u相当于931.5MeV的能量．求每聚变成1摩尔He-4核所放出的核能；
（2）已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能量为1.4×103J，其中可见光部分约占45%．假如认为可见光的波长均为0.55μm，太阳向各个方向的辐射是均匀的，日地间距离R=I．5×1011m，普朗克常数h=6.6×10-34J．s．请估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数．（只要求二位有效数字）．
分析：根据爱因斯坦质能方程，通过质量亏损求出释放的核能．
求出在以日地距离为半径，太阳为圆心的球面上所辐射的光子能量，从而得出估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数．
求出在以日地距离为半径，太阳为圆心的球面上所辐射的光子能量，从而得出估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数．
解答：解：（1）由爱因斯坦质能方程得，△E=△mc2
所以△E=6.02×1023×(4mp+2me-mα)c2
代入数据解得△E=1.55×1025MeV．
（2）E0×4πR2×45%=nh
解得n=4.9×1044个．
答：（1）每聚变成1摩尔He-4核所放出的核能1.55×1025MeV．
（2）太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数为4.9×1044个．
所以△E=6.02×1023×(4mp+2me-mα)c2
代入数据解得△E=1.55×1025MeV．
（2）E0×4πR2×45%=nh
| c |
| λ |
解得n=4.9×1044个．
答：（1）每聚变成1摩尔He-4核所放出的核能1.55×1025MeV．
（2）太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数为4.9×1044个．
点评：解决本题的关键掌握爱因斯坦质能方程，并能灵活运用．知道亏损的质量以能量的形式辐射出去．
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轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案
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