Question

【題目】某一年，7顆人造衛(wèi)星同時接收到來自遠方的中子星發(fā)射的γ光子，經(jīng)分析確認，1個負電子和1個正電子湮滅時放出2個頻率相同的γ光子．已知負電子、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和湮滅前的動量p滿足關(guān)系.式中c為光速，若負電子、正電子的動量為零，(普朗克常量h=6.63×10－34 J·s)，求

（1）寫出湮滅的核反應(yīng)方程；

（2）用動量的有關(guān)知識說明上述核反應(yīng)不可能只放出一個光子；

（3）計算出γ光子的頻率．

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析（3）1.24×1020Hz

【解析】

（1）核反應(yīng)方程為；

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

（3）正、負電子湮滅前的動量為零，則滿足：，其中項為零，可知其對應(yīng)的能量為，光子的能量滿足，

由能量守恒有：，即得頻率為；