專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 3 題單選題
質子的靜止質量為1.008665 amu,而電子之靜止質量約為多少amu?
A3.6×10−7
B5.4×10−5
C2.1×10−6
D5.5×10−4正確答案
D正確答案
電子靜止質量 ≈ 9.109×10⁻³¹ kg ≈ 5.486×10⁻⁴ amu,亦等於質子質量的 1/1836,故選 D。
為什麼答案是 D
電子靜止質量 = 9.10938×10⁻³¹ kg ≈ 5.486×10⁻⁴ amu (≈ 0.511 MeV/c²),約為質子質量的 1/1836,正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子靜止質量 ≈ 9.109×10⁻³¹ kg ≈ 5.486×10⁻⁴ amu,亦等於質子質量的 1/1836,故選 D。
記住「電子質量 ≈ 核子質量的 1/1836」:1 amu ÷ 1836 ≈ 5.45×10⁻⁴ amu,直接對到 D。
逐選項分析
A✕
3.6×10⁻⁷ amu 約是 6.0×10⁻³⁴ kg,比電子實際質量小近千倍,數量級錯誤。
B✕ 陷阱
5.4×10⁻⁵ amu 數值前綴接近正解,但少了一個數量級。常見陷阱是把 1/1836 誤算成 1/18360,要小心 10⁻⁴ 與 10⁻⁵ 的差別。
C✕
2.1×10⁻⁶ amu 約對應 3.5×10⁻³³ kg,與真實電子質量差距甚大,僅為干擾選項。
D✓ 正確
電子靜止質量 = 9.10938×10⁻³¹ kg ≈ 5.486×10⁻⁴ amu (≈ 0.511 MeV/c²),約為質子質量的 1/1836,正解。
三大基本粒子靜止質量對照
| 粒子 | 質量 (amu) | 質量 (MeV/c²) | 與電子比值 |
|---|
| 電子 e⁻ | 5.486×10⁻⁴ | 0.511 | 1 |
| 質子 p | 1.007276 | 938.272 | 1836 |
| 中子 n | 1.008665 | 939.565 | 1839 |
題幹寫「質子靜止質量為 1.008665 amu」,但 1.008665 amu 實際上是『中子』的靜止質量;質子正確值應為 1.007276 amu。不過由於質子與中子質量都約等於 1 amu,計算電子質量(1 amu × 1/1836)結果均約為 5.49×10⁻⁴ amu,故答案仍為 D。考生作答時依題幹給的數字 ÷1836 即可,但須了解此為命題瑕疵,避免日後誤記質子質量。