Question

（1）2008年度諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家南部陽一郎和兩位日本科學(xué)家小林誠、利川敏英．到目前為止，人們?nèi)詿o法解釋140億年前宇宙大爆炸時宇宙起源的幕后力量．如果宇宙大爆炸產(chǎn)生了相同的物質(zhì)和反物質(zhì)，它們應(yīng)當互相抵消，但這并沒有發(fā)生，每100億個反物質(zhì)粒子就有一個額外的物質(zhì)粒子發(fā)生了微小的偏移．這種對稱破缺可能是使我們宇宙得以幸存的原因．現(xiàn)在，科學(xué)家正在設(shè)法尋找“反物質(zhì)”，所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電荷量，但電荷的電性相反，據(jù)此，若有反α粒子，它的質(zhì)量數(shù)為

 

，電荷數(shù)為

 

．
（2）經(jīng)過一年多的修復(fù)，大型強子對撞機于2009年11月20日首次讓質(zhì)子在環(huán)形加速器全程環(huán)繞，23 日同時發(fā)射的兩束方向相反的質(zhì)子流在4個探測器上順利地實現(xiàn)了對撞．大型強子對撞機“開足馬力”后，把數(shù)以百萬計的粒子加速至將近每秒鐘30萬公里，相當于光速的99.99%．這些接近光速的粒子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學(xué)家期望能從中發(fā)現(xiàn)占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．設(shè)兩束質(zhì)子束對心正碰后，能量全部以光子的形式向外輻射，試求所輻射光子的頻率．（已知質(zhì)子質(zhì)量為1.67×10^-27㎏，普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，忽略相對論效應(yīng)）．

Answer 1

分析：根據(jù)正α粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)得出反α粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)．
大型強子對撞機中兩束質(zhì)子以相反方向?qū)π恼�碰，能量完全轉(zhuǎn)化為光能，由能量守恒定律求解．

解答：解：（1）由于“正α粒子”為

4 2

He，質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，由題中對“反粒子”的定義，反α粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為-2．
（2）大型強子對撞機中兩束質(zhì)子以相反方向?qū)π恼�碰，能量完全轉(zhuǎn)化為光能，
由能量守恒定律得    2mc²=hγ                                       
即輻射光子頻率為 γ=2mc²/h=2×1.67×10^-27/6.63×10^-34=5×10⁶ Hz     
故答案為：（1）4，-2
（2）所輻射光子的頻率5×10⁶ Hz．

點評：第一小題關(guān)鍵讀懂題意，找出有用信息求解．
掌握能量守恒定律求解．