Question

在用α粒子轟擊靜止的氮核的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)某次碰撞恰好發(fā)生在同一條直線上．己知α粒子轟擊前的速度為v₀，質(zhì)量為m₀，產(chǎn)生的氧核速度為v₁，質(zhì)量為m₁，同向飛出的質(zhì)子

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H的質(zhì)量為m₂，設(shè)光速為C，問：
（1）質(zhì)子飛出的速度為多大？
（2）已知生成物氧核和質(zhì)子的總動(dòng)能比入射的α粒子動(dòng)能少了△E_K，若該反應(yīng)引起的質(zhì)量可損中，伴隨著飛出一個(gè)光子，則該光子的能量E多大？

Answer 1

分析：α粒子轟擊靜止的氮核過程中動(dòng)量和能量守恒，因此根據(jù)動(dòng)量守恒和質(zhì)能方程可正確解答該題．

解答：解：（1）由動(dòng)量守恒定律m₀v₀=m₁v₁+m₂v₂
解出質(zhì)子飛出的速度v2=

m0v0-m1v1

m2

（2）由質(zhì)能方程，因質(zhì)量虧損放出的能量△E=[m0-(m1+m2)]C2
由能量守恒定律E=△E+△E_K
聯(lián)立解得：E=(m0-m1-m2)C2+△EK
答：（1）質(zhì)子飛出的速度為

m0v0-m1v1

m2

；
（2）該光子的能量E為(m0-m1-m2)C2+△EK．

點(diǎn)評(píng)：利用動(dòng)量守恒和能量守恒解答原子物理問題是考查的重點(diǎn)，在平時(shí)訓(xùn)練中要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．