高中物理中涉及到的一些近代物理公式包括:
1. 波尔的原子模型中的氢原子光谱公式:E_n = E_1/n^2,其中E_1是基态的能量,n是第几层,E_n是第n电子层的能量。
2. 德布罗意波波长公式:λ = h/p,其中h是普朗克常量。
3. 光电效应方程:E_{k} = h\nu - W_{0},其中E_{k}是光电子的最大初动能,\nu是光的频率,W_{0}是金属的极限功(遏止电压)。这个方程可以解释光电效应现象。
4. 核能公式:E = mc^{2},其中E是核能,m是质量。
此外,还有康普顿散射公式、质能方程(E=mc^2)等。这些公式在高中物理中都有涉及,可以帮助你更好地理解近代物理知识。
题目:假设有一个质量为 m 的原子核,经过一次聚变反应后生成了质量为 m1 的新原子核和部分能量。求这次反应中释放的能量。
解题过程:
1. 根据质能方程 E=mc²,可得到释放的能量为:
E = (m - m1)c²
2. 假设光速 c 很大,可以认为释放的能量以光子的形式释放出来,那么光子的能量为 E = hγ,其中 h 是普朗克常数,γ 是光子的频率。
3. 根据光子的频率和生成的新原子核的质量,可以求出生成的光子的频率。
4. 将求出的频率代入 E=hγ,即可求出释放的能量。
答案:假设释放的能量为 5 × 10^9 J。
解释:在这个例子中,原子核的质量减少了 m - m1,这部分质量转化为了能量。由于光速很大,能量以光子的形式释放出来。生成的光子频率可以通过质能方程求出,再代入 hγ 中即可得到释放的能量。这个例子可以帮助我们更好地理解质能方程的应用和核反应中的质量亏损现象。