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アインシュタインの相対性理論で導出された有名な 質量とエネルギーは等価であるという式
E=mc^2
を使って、水素原子の静止質量を求めるだけなのですが、指定された物性値が無いのでテキトーに物性値を拾って来て計算しました。
m:水素原子1個の質量
原子量1.0079をアボガドロ定数で割ると水素原子1個の質量が出ます
m=1.0079/(6.022×10^23)≒1.661×10^(-24)g=1.661×10^(-27)kg
このmに光速cを掛けると静止質量が全てエネルギーに変換された時のエネルギーが出ます
光速度 c = 299792458 m/s
E=1.661×10^(-27)kg×(2.99792458×10^8)^2
=1.4925×10^-10 (J) ← 単位がジュールなのでこれをeVに変換します
1MeV = 10^6 eV = 1.602 176 462 (63)×10^-13 (J)であるので
E=1.53×10^-10g/1.602×10^-13MeV
=0.931×10^3 MeV
=931 MeV ←似た値になりました
この問題の解き方はもっと単純で 統一質量単位 u = 931.494 013 (37) MeV/c2が問題のどこかに有って
1.0079(水素の原子量) × 931.3(統一原子質量単位u を MeVで表したもの) で
かけ算すると
939MeVが求まるということになります。
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