问题
问答题
太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和
H、 11
He等原子核组成．维持太阳辐射的是他内部的核聚变反应，核反应方程是2 42
e+4 0-1
H→ 11
He+释放核能，这些核能最后转化为辐射能．（1）已知质子质量mp，氦核的质量mα，电子质量me，光速c．试求每发生一次上述聚变反应所释放的核能．（2）用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时，能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能．（普朗克常量h=6.63×10-34J-s） 42
答案
（1）根据爱因斯坦质能方程得，△E=△mc2=(4mp+2me-mα)c2
（2）单色光的能量为E=h
=6.63×10-34×c λ
=4.9725×10-19J＞3.0×10-19J3×10-8 4×10-7
所以可以产生光电效应．最大初动能为Ekm=hv-W0=4.9725×10-19-3.0×10-19=1.9725×10-19J．
答：（1）每发生一次上述聚变反应所释放的核能为(4mp+2me-mα)c2．
（2）能够发生光电效应，光电子的最大初动能为1.9725×10-19J．