20xx教科版高中物理必修二52-3了解相對(duì)論初識(shí)量子論選學(xué)(編輯修改稿)
2024-12-23 15:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 變式 1】 μ介子是一種基本粒子，質(zhì)量為電子的 208倍，電荷為＋ e或－ e，速度為 在靜止時(shí)的平均壽命為 10－ 6 s．據(jù)報(bào)道，在一組高能物理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得它通過(guò)的平均距離為 8 km左右，怎樣解釋這一現(xiàn)象？ 解析 根據(jù)狹義相對(duì)論的時(shí)間公式，從地面上觀察運(yùn)動(dòng)著的 μ 子的壽命 ( 即其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ) 為 Δ t ＝Δ t ′1 －??????vc2＝ 10－ 61 －?????? 6 cc2 s ≈ 10－ 5 s 所以，它通過(guò)的平均距離為 s ＝ v Δ t ＝ 6 c Δ t ＝ 6 108 7 10－ 5 m ≈ 8 k m . 答案 見(jiàn)解析 【 典例 2】 已知功率為 100 W燈泡消耗的電能的 5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見(jiàn)光的能量，光速 c＝ 108 m/s，普朗克常量 h＝ 10－34 Js，假定所發(fā)出的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)都是 560 nm，計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)． 初識(shí)量子論 解析 波長(zhǎng)為 λ 的光子能量為 E ＝hcλ ① 設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為 n ，燈泡電功率為 P ，則 n ＝kPE ② 式中， k ＝ 5 % 是燈泡的發(fā)光效率．聯(lián)立 ①② 式得 n ＝kP λhc 代入題給數(shù)據(jù)得 n ＝ 1019個(gè)． 答案 1019個(gè) 【 變式 2】 對(duì)于帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是 ( )． A．以某一個(gè)最少能量值一份一份地輻射或吸收 B．輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍 C．吸收的能量可以是連續(xù)的 D．輻射和吸收的能量是量子化的 答案 ABD 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超光速中微子 挑戰(zhàn)愛(ài)因斯坦相對(duì)論 (之二 ) 有待檢驗(yàn) 這不是愛(ài)因斯坦的光速理論首次遭遇挑戰(zhàn) .2020年 ， 美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員取得類似實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ， 但對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確性存疑 ． “ 奧佩拉 ” 項(xiàng)目發(fā)言人伊拉蒂塔托說(shuō)，項(xiàng)目組充分相信實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繼而公開(kāi)發(fā)表． “ 我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常有信心．我們一遍又一遍檢查測(cè)量中所有可能出錯(cuò)的地方，卻什么也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)．我們想請(qǐng)同行們獨(dú)立核查． ” 這一項(xiàng)目使用一套復(fù)雜的電子和照相裝置，重 1 800噸，位于格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室地下 140米深處 . 愛(ài)因斯坦 圖 5 32 項(xiàng)目研究人員說(shuō)，這套接收裝置與歐洲核子研究中心之間的距離精度為 20厘米以內(nèi)，測(cè)速精度為 10納秒以內(nèi)．過(guò)去兩年，他們觀測(cè)到超過(guò) “ 超光速 ” 現(xiàn)象．依據(jù)這些數(shù)據(jù)，他們認(rèn)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到六西格瑪或六標(biāo)準(zhǔn)差，即確定正確 . 歐洲核子研究中心物理學(xué)家埃利斯對(duì)這一結(jié)果仍心存疑慮．科學(xué)家先前研究 1987a超新星發(fā)出的中微子脈沖．如果最新觀測(cè)結(jié)果適用于所有中微子，這顆超新星發(fā)出的中微子應(yīng)比它發(fā)出的光提前數(shù)年到達(dá)地球．然而，觀測(cè)顯示
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