Question

有“科学界奥斯卡”之称的美国《科学》杂志年度世界科技十大突破评选揭晓，证明宇宙由暗物质和暗能量“主宰”位居榜首，美国发射的航天器将我国研制的磁谱仪带入太空，其目的就是探索反物质的存在。科学家探寻的所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反。试回答：

(1)反α粒子，它的质量数为___________________，电荷数为___________________。

(2)一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子。已知电子质量为0.9×10^-30kg，那么这两个光子的频率约为_________________Hz(相遇前的动能可略去不计，保留两位有效数字)。

Answer 1

(1)4，-2 (2)1.2×10²⁰

解析:

(1)略

(2)由爱因斯坦质能方程可知：

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

其能量全部转化为光子的能量，则有：

ΔE=2hr

代入数值，得：

r==Hz=1.2×10²⁰ Hz