TX-17-35

TX-17-35

TX-17-35

【题35】引力位移和恒量质量的测定.相对论·481·(1)频率为的一个光子具有惯性质量，此质量由光子的能量确定.在此假定下，光子也有引力质量，量值等于惯性质量.与此相应，从一颗星球表面向外发射出的光子，逃离星球引力场时，便会损失能量试证明，初始频率为的光子从星球表面到达无穷远处，若将它的频移（频率增加量）记为△，则当△y《y时，有△/≈-GM/Rc2,式中M为星球质量，R为星球半径.这样，在距星球足够远处对某条已知谱线频率位移的测量，可用来测出比值M/R,如果知道了R,星球的质量M便可确定(2)在一项太空实验中发射出一艘无人驾驶的宇宙飞船，欲测量银河系中某颗恒星的质量M和半径R.飞船径向地接近目标时，可以监测到从星球表面H+离子发射出的光子对飞船实验舱内的He+离子束进行共振激发.光子被共振吸收的条件是飞船He+离子朝着星球的速度必须与光子的引力位移严格地相适应.共振吸收时的飞船H离子相对星球的速度v(记为v=),可随着飞船到星球表面最近距离d的变化而进行测量，实验数据在下面表格中给出，请充分利用这些数据，试用作图法求出星球的半径R和质量M.

详细题解