Question

（2011?天門二模）頻率為ν的光子從地球表面豎直向上運(yùn)動(dòng)．在它上升高度△H（△H遠(yuǎn)小于地球的半徑R）的過(guò)程中，由于地球引力的作用，它的波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為“引力紅移”．設(shè)光速為c，則在這一過(guò)程中該光子的頻率的改變量△ν與原來(lái)頻率ν的比值為（重力加速度為g）（　�。�

• A．

  △H

  c2

• B．

  g△H

  c2

• C．

  △H

  gc2

• D．

  c2

  g△H

Answer 1

分析：根據(jù)能量守恒定律，可以知道，光子向上的過(guò)程中，光子的能量有一部分轉(zhuǎn)化為勢(shì)能．hν=hν'+mg△H 所以h△ν=mg△H
原來(lái)光子的能量：hν=mc²
兩式相比，就可解得△ν與ν的比值．

解答：解：原來(lái)光子的能量：hν=mc²
根據(jù)能量守恒定律，可以知道，光子向上的過(guò)程中，光子的能量有一部分轉(zhuǎn)化為勢(shì)能．即
上升高度△H后：hν=hν'+mg△H 變形可得 h△ν=mg△H
則

△v

v

=

g△H

c2

故選B．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是能量守恒定律和光子能量的表達(dá)方式，要知道光子的能量可表示為hν，也可表示為mc²．