Đề bài
Câu 1: (5 điểm) Một photon có bước sóng 4,14.10-13m biến thành một cặp electron – pozitron có động năng như nhau. Tính động năng của mỗi hạt theo đơn vị MeV.
Câu 2: (5 điểm) Công suất bức xạ toàn phần của Mặt Trời là P = 3,9.1026W. Mỗi năm khối lượng Mặt Trời bị giảm đi một lượng là bao nhiêu và bằng bao nhiêu phần khối lượng của chính nó?
Lời giải chi tiết
Câu 1:
Năng lượng của photon:
ε=hcλ=4,8.10−13J.
Theo định luật bảo toàn năng lượng: ε=2m0c2+2Wd, với m0c2 là năng lượng nghỉ và Wđ là động năng của hạt (2 hạt có cùng khối lượng)
m0=9,1.10−31kg;c=3.108m/s
Từ đó ta tìm được: Wd=1,58.10−13J=1MeV.
Câu 2:
Áp dụng hệ thức Anh-xtanh E=Δmc2, với E=Pt=365.24.3600s. Từ đó tìm được Δm=1,37.1017kg/năm. Phần khối lượng mặt trời bị giảm đi mỗi năm là ΔmM,M là khối lượng mặt trời, M=1,99.1030kg.
Từ đó ta có: ΔmM≈6,88.10−14 (tỉ lệ này nhỏ, không đáng kể).
