Question

12．质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂、和m₃，一个质子和一个中子结合成氘核时，若放出的能量全部转变为一个γ光子的能量．已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c．则放出的γ光子的频率为$\frac{（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）{c}^{2}}{h}$．

Answer 1

分析 根据题意求出一个质子和一个中子结合成氘核时的质量亏损，然后由质能方程求出聚变时释放的能量，最后根据爱因斯坦的光子说E=hf求出光子的频率f．

解答 解：一个质子和一个中子结合成氘核时的质量亏损△m=m₁+m₂-m₃，
聚变时释放的能量，即光子获得的能量为E=△mc²=（m₁+m₂-m₃）c²，
所以：E=（m₁+m₂-m₃）c²=hf，
光子的频率f=$\frac{（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）{c}^{2}}{h}$；
故答案为：$\frac{（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}）{c}^{2}}{h}$．

点评 爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门，要正确理解质能方程中各个物理量是含义；熟练应用质能方程与爱因斯坦的光子说是正确解题的关键．