高中物理 模块要点回眸 第14点 对质量亏损的三个误解素材 沪科版选修3-5（通用） 2页

第14点　对质量亏损的三个误解 ‎ 误解一　质量亏损是核子个数减少 核反应过程遵循质量数和电荷数守恒，故核反应中有质量亏损现象时，核子个数不发生变化．‎ 误解二　质量亏损是质量消失 按相对论，物体的质量是与速度有关的量，当物体的速度越大时，物体的质量越大．物体运动时的运动质量与物体静止时的静止质量间存在一定关系．当物体以远小于光速运动时，质量的这一变化很不明显．平时所说的质子、中子、原子核的质量都是指静质量．质量亏损，是静质量发生了变化．如一个质子和一个中子结合成氘核的这一过程中，2.22 MeV的能量是以辐射光子形式放出的，光子的静质量为零，但这个光子的运动质量为.由此可见，当计算出光子的质量后，虽说反应前后发生了质量亏损，这部分亏损恰好与光子的运动质量是相同的，反应前后的质量仍是守恒量，质量亏损并非这部分质量消失．‎ 误解三　质量亏损是质量转变成能量 质量亏损是静质量减少了，减少的静质量Δm所具有的总能量ΔE＝Δmc2，并不是质量Δm转化成了Δmc2的能量．‎ 对点例题　对公式ΔE＝Δmc2，下列说法中正确的是(　　)‎ A．能量可以转化为质量 B．质量可以转化为能量 C．能量的转化与质量的转化是成比例的 D．在核反应中，能量与质量都不守恒 解题指导　ΔE＝Δmc2‎ 只说明质量亏损和释放出核能这两种现象间的联系，并不说明物体的质量和能量之间存在着相互转化关系，故A、B错误，C正确．我们都知道，在核反应中，能量和质量并不违背守恒定律，故D错误．‎ 答案　C 特别提醒　质量亏损是静质量减少，动质量增加，但总质量不变，且能量也仍然守恒．‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 已知氘核的质量mD＝3.344 6×10－‎27 kg.如果用入射光子照射氘核使其分为质子和中子，质子质量mp＝1.672 6×10－‎27 kg，中子质量mn＝1.674 9×10－‎27 kg.求入射光子的频率．‎ 答案　3.94×1020 Hz 解析　氘核分解为质子和中子，增加的质量为 Δm＝mp＋mn－mD ‎＝(1.672 6＋1.674 9－3.344 6)×10－‎‎27 kg ‎＝0.002 9×10－‎27 kg.‎ 吸收γ光子的能量为 E＝Δmc2＝0.002 9×10－27×(3×108)2 J＝2.61×10－13 J.‎ 由公式E＝hν知，入射光子的频率为 ν＝＝Hz＝3.94×1020 Hz.‎