(I)已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV,入射光的波长应为______m.(h=6.7х10-34Js)
(II)已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,
He核的质量为3.0150u.3 2
(1)写出两个氘核聚变成
He的核反应方程;3 2
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的
He核和中子的动能各是多少?3 2
(I)根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W和c=λγ得,
Ek=h
-Wc λ
代入解得,λ=4.3×10-9 m.
(II)(1)由质量数守恒和核电荷数守恒,写出核反应方程为:
H+2 1
H→2 1
He+3 2
n1 0
(2)由题给条件得核反应中质量亏损为:
△m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u
所以释放的核能为
△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26 MeV.
因为该反应中释放的核能全部转化为机械能--即转化为He核和中子的动能.
设
He核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为υ1、υ2,3 2
则由动量守恒及能的转化和守恒定律,得
m1υ1-m2υ2=0
Ek1+Ek2=2Ek0+△E
解方程组,可得:
Ek1=
(2Ek0+△E)=1 4
×(2×0.35+3.26)MeV=0.99 MeV,1 4
Ek2=
(2Ek0+△E)=3 4
×(2×0.35+3.26)MeV=2.97 MeV.3 4
故答案为:
(I)4.3×10-9
(II)(1)核反应方程为:
H+2 1
H→2 1
He+3 2
n.1 0
(2)上述核反应中释放的核能为3.26 MeV.
(3)反应中生成的
He核和中子的动能各是0.99 MeV和2.97 MeV.3 2