Question

有“科學界奧斯卡”之稱的美國《科學》雜志年度世界科技十大突破評選揭曉，證明宇宙由暗物質和暗能量“主宰”位居榜首，美國發射的航天器將我國研制的磁譜儀帶入太空，其目的就是探索反物質的存在。科學家探尋的所謂“反物質”是由“反粒子”構成的，“反粒子”與其對應的正粒子具有相同的質量和相同的電荷量，但電荷的符號相反。試回答：

(1)反α粒子，它的質量數為___________________，電荷數為___________________。

(2)一對正、負電子相遇發生湮滅，轉化為一對頻率相同的光子。已知電子質量為0.9×10^-30kg，那么這兩個光子的頻率約為_________________Hz(相遇前的動能可略去不計，保留兩位有效數字)。

Answer 1

(1)4，-2 (2)1.2×10²⁰

解析:

(1)略

(2)由愛因斯坦質能方程可知：

ΔE=Δmc²=2m_ec²=2×0.9×10^-30×(3×10⁸)² J=1.62×10^-13 J

其能量全部轉化為光子的能量，則有：

ΔE=2hr

代入數值，得：

r==Hz=1.2×10²⁰ Hz