已知电子质量me＝0.91×10-31 kg.普朗克常量为h＝6.6×10-34 J·s．正电子与负电子对撞后.可湮灭成一对频率相同的光子.求这时光子的频率．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知电子质量m_e＝0.91×10^－31 kg，普朗克常量为h＝6.6×10^－34 J·s．正电子与负电子对撞后，可湮灭成一对频率相同的光子，求这时光子的频率．

答案：
解析：

　　答案：依题意有正、负电子湮灭的核反应方程式为

　　＋→2y

　　反应过程中的质量亏损为

　　Δm＝2m_e－0＝2×0.91×10^－31 kg＝1.8×10^－31 kg

　　由爱因斯坦质能方程

　　Δm＝2m_ec²

　　得ΔE＝1.8×10^－31×(3×10⁸)²J＝1.6×10^－14 J

　　再由光子学说

　　E＝hν得ΔE＝2hν

　　ν＝＝Hz＝1.2×10¹⁹ Hz

　　解析：正、负电子湮灭是一种核反应，先写出核反应方程式，再计算出质量亏损，利用质能方程进行计算释放出的能量，由光子学说E＝hν计算得出光子的频率．

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已知电子质量m_e＝0.90×10^-³⁰kg,普朗克常数为h＝6.6×10^-³⁴Js．正电子与负电子对撞，可湮灭成一对频率相同的光子，这两个光子的频率为________Hz．

（01年津晋卷）（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。

（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10⁶m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度 g＝10 m/s² ，1年约为3.2×10⁷ 秒，试估算目前太阳的质量M。

（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10^{－27 kg}，质量m_α＝6.6458×10^{－27 kg}，电子质量 m_e＝0.9×10^{－30 kg}，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³ W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）

太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和

H、

He等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2

e+4

H→

He+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的

H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化，假定目前太阳全部由电子和

H核组成.

（1）为了研究太阳的演化进程，需知道太阳的质量M.已知地球半径R＝6.4×10⁶ m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s²，1年约为3.2×10⁷ s.试估算目前太阳的质量M.

（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10^－27 kg，He质量m_α＝6.6458×10^－27 kg，电子质量m_e＝0.9×10^－30 kg，光速c＝3×10⁸ m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.

（3）又知在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能E＝1.35×10³ W/m².试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.（估算结果只要求保留一位有效数字）

太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。

（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10²⁷ kg，质量m_α＝6.6458×10²⁷ kg，电子质量 m_e＝0.9×10³⁰ kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）

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