Question

【題目】某一年，7顆人造衛(wèi)星同時(shí)接收到來(lái)自遠(yuǎn)方的中子星發(fā)射的γ光子，經(jīng)分析確認(rèn)，1個(gè)負(fù)電子和1個(gè)正電子湮滅時(shí)放出2個(gè)頻率相同的γ光子．已知負(fù)電子、正電子的靜止質(zhì)量m0=9.1×10－31 kg，又已知靜止質(zhì)量為m0的粒子，其能量E和湮滅前的動(dòng)量p滿足關(guān)系.式中c為光速，若負(fù)電子、正電子的動(dòng)量為零，(普朗克常量h=6.63×10－34 J·s)，求

（1）寫(xiě)出湮滅的核反應(yīng)方程；

（2）用動(dòng)量的有關(guān)知識(shí)說(shuō)明上述核反應(yīng)不可能只放出一個(gè)光子；

（3）計(jì)算出γ光子的頻率．

Answer 1

【答案】（1）（2）見(jiàn)解析（3）1.24×1020Hz

【解析】

（1）核反應(yīng)方程為；

（2）若只放出一個(gè)光子，說(shuō)明反應(yīng)后總動(dòng)量不為零，而反應(yīng)前總動(dòng)量為零，違反動(dòng)量守恒定律，所以只放出一個(gè)光子是不可能的．

（3）正、負(fù)電子湮滅前的動(dòng)量為零，則滿足：，其中項(xiàng)為零，可知其對(duì)應(yīng)的能量為，光子的能量滿足，

由能量守恒有：，即得頻率為；