Question

7．“正電子湮沒”是指正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過程，若一個(gè)電子和一個(gè)正電子相撞發(fā)生湮滅轉(zhuǎn)化成一對(duì)光子，正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m，相碰前動(dòng)能均為E_k，光速為c，普朗克常量為h，則對(duì)撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒（選填“守恒”、“不守恒”），光子的頻率為$\frac{{E}_{k}+m{c}^{2}}{h}$．

Answer 1

分析 正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過程中，系統(tǒng)不受外力，動(dòng)量守恒，湮滅放出能量，由hv=mc²得求解出頻率．

解答 解：正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過程中，系統(tǒng)不受外力，動(dòng)量守恒，
根據(jù)愛因斯坦分析可得，一對(duì)正負(fù)電子湮滅后產(chǎn)生的光子的能量：E=2E_k+△m•c²，
根據(jù)能量守恒得：$\frac{E}{2}=hγ$
所以：$γ=\frac{E}{2h}=\frac{2{E}_{k}+2m{c}^{2}}{2h}$=$\frac{{E}_{k}+m{c}^{2}}{h}$
故答案為：守恒；$\frac{{E}_{k}+m{c}^{2}}{h}$

點(diǎn)評(píng) 解答本題要知道正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過程中，遵循動(dòng)量守恒定律，注意正負(fù)電子湮滅生成兩個(gè)光子．