專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全105 年第 41 題單選題
一個amu的質量為何?
A6.02×10−23 kg
B1.66×10−23 kg
C1.66×10−27 kg正確答案
D6.02×10−27 kg
C正確答案
1 amu (原子質量單位) = 1/12 碳-12 原子質量 ≈ 1.66×10⁻²⁷ kg,是核物理基本常數。
為什麼答案是 C
正解。1 amu 定義為碳-12 原子質量的 1/12,數值約 1.66054×10⁻²⁷ kg,等於 1g 除以亞佛加厥常數 (10⁻³/6.02×10²³)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 1 amu (原子質量單位) = 1/12 碳-12 原子質量 ≈ 1.66×10⁻²⁷ kg,是核物理基本常數。
記公式:1 amu = 1g/Nₐ = 10⁻³/(6.02×10²³) ≈ 1.66×10⁻²⁷ kg。看到 10⁻²⁷ 數量級就鎖定。
逐選項分析
A✕ 陷阱
6.02×10⁻²³ 是把亞佛加厥常數 (6.02×10²³) 加負號偷換成質量值,純粹是數字陷阱,數量級也錯。
B✕ 陷阱
係數 1.66 正確但數量級錯成 10⁻²³。粗心考生只認係數沒看指數就會中招,必須注意 10⁻²⁷ 才是原子尺度質量。
C✓ 正確
正解。1 amu 定義為碳-12 原子質量的 1/12,數值約 1.66054×10⁻²⁷ kg,等於 1g 除以亞佛加厥常數 (10⁻³/6.02×10²³)。
D✕
6.02×10⁻²⁷ 把亞佛加厥常數係數和 amu 數量級亂湊在一起,兩個常數混淆的混合錯誤。
核物理常用常數速記
| 常數 | 符號 | 數值 | 用途 |
|---|
| 原子質量單位 | 1 amu (u) | 1.66×10⁻²⁷ kg | 原子/核子質量 |
| 亞佛加厥常數 | Nₐ | 6.02×10²³ /mol | 粒子數換算 |
| 質子質量 | mₚ | ≈1.0073 amu | ≈1.67×10⁻²⁷ kg |
| 中子質量 | mₙ | ≈1.0087 amu | ≈1.67×10⁻²⁷ kg |
| 電子質量 | mₑ | ≈5.49×10⁻⁴ amu | ≈9.11×10⁻³¹ kg |
amu 和亞佛加厥數 N_A 是核物理最容易搞混的一對常數,因為都有「碳-12 的 1/12」字眼。關鍵判斷:amu 是「一個原子的質量」所以數量級在 10⁻²⁷ kg(極微小),亞佛加厥數是「一莫耳有幾個粒子」所以在 10²³ 量級(極大)。出題者會故意把 1.66 配 10⁻²³、或 6.02 配 10⁻²⁷ 來誘答,考生最常犯的錯是只記係數忘了指數正負,或把兩常數的物理意義記反。正確記法:amu≈1.66×10⁻²⁷ kg 對應「單一原子質量」,N_A≈6.02×10²³ 對應「一莫耳粒子數」。