题目
下列哪个能量的光子与物质相互作用时可以发生电子对效应()。A. 1.5eVB. 1.5KeVC. 1.5MeVD. 以上都可以
下列哪个能量的光子与物质相互作用时可以发生电子对效应()。
A. 1.5eV
B. 1.5KeV
C. 1.5MeV
D. 以上都可以
题目解答
答案
C. 1.5MeV
解析
电子对效应是光子与物质相互作用的一种形式,其核心条件是光子能量必须至少等于生成电子对所需能量。根据爱因斯坦质能方程,生成一对电子(电子与正电子)需要的能量为两者的静止质量能量之和,即 $2 \times 0.511 \, \text{MeV} = 1.022 \, \text{MeV}$。因此,光子能量必须大于或等于 $1.022 \, \text{MeV}$ 才能发生该效应。
选项中需判断哪个能量满足这一条件。
选项分析
A. 1.5 eV
$1.5 \, \text{eV}$ 远小于 $1.022 \, \text{MeV}$(需转换为相同单位:$1 \, \text{MeV} = 10^6 \, \text{eV}$),无法满足能量要求。
B. 1.5 KeV
$1.5 \, \text{KeV} = 1.5 \times 10^3 \, \text{eV} = 0.0015 \, \text{MeV}$,仍远小于 $1.022 \, \text{MeV}$。
C. 1.5 MeV
$1.5 \, \text{MeV} > 1.022 \, \text{MeV}$,满足能量条件。
D. 以上都可以
因 A、B 均不满足条件,故 D 错误。