用質(zhì)量為m的電子去轟擊一個(gè)質(zhì)量為M、最初靜止的氫原子可以使其從基態(tài)躍遷到某激發(fā)態(tài),設(shè)該激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量差為ΔE,欲使上述躍遷能夠發(fā)生,電子的最小初動(dòng)能是多大?


解法一:設(shè)電子的初速度為v0,電子與氫原子碰撞后,電子的速度為v',氫原子的速度為v',對(duì)電子、氫原子系統(tǒng)在碰撞過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律,有
由能量守恒定律,有:
由上述兩式可得:
當(dāng)判別式Δ≥0時(shí),v’有實(shí)數(shù)解,題述的躍遷才可發(fā)生有:
即電子的最小初動(dòng)能為:,即
解法二:電子和氫原子作完全非彈性碰撞時(shí),損失的動(dòng)能最多.故電子和氫原子作完全非彈性碰撞,電子的初動(dòng)能是電子的最小初動(dòng)能.設(shè)電子和氫原子完全非彈性碰撞結(jié)束時(shí)二者的共同速度為v′,由動(dòng)量守恒定律,有:
由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,有:
由以上兩式可得:
本文中的解法一主要是用的數(shù)學(xué)方法,解法二主要是用的物理方法,顯然,解法二比解法一簡(jiǎn)便得多.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用光照射處在基態(tài)的氫原子,有可能使氫原子電離。下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.只要照射光的光強(qiáng)足夠大,就一定可以使氫原子電離
B.只要照射光的頻率足夠高,就一定可以使氫原子電離
C.只要照射光的波長(zhǎng)足夠長(zhǎng),就一定可以使氫原子電離
D.只要光照的時(shí)間足夠長(zhǎng),就一定可以使氫原子電離

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在真空中,氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B時(shí),輻射出波長(zhǎng)為λl的光子;從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C時(shí),輻射出波長(zhǎng)為λ2的光子。若λ12,真空中的光速為c,則氫原子從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)                           (   )
A.將吸收光子,光子的波長(zhǎng)為
B.將輻射光子,光子的波長(zhǎng)為
C.將吸收光子,光子的頻率為
D.將輻射光子,光子的頻率為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

氫原子能級(jí)如圖17-11所示,一群原處于n=4能級(jí)的氫原子回到n=1的過(guò)程中(   )

圖17-11
A.放出三種頻率不同的光子
B.放出六種頻率不同的光子
C.放出的光子的最大能量為12.75 eV,最小能量是0.66 eV
D.放出的光能夠使逸出功為13.0 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題


A.ν1
B.ν2
C.ν3
D.ν2+ν3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

據(jù)1951年,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了"電子偶數(shù)",所謂"電子偶數(shù)"就是由一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們連線(xiàn)的中點(diǎn)旋轉(zhuǎn)形成的相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng).已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m,普朗克常量為h,靜電常量為k.
(1)若正、負(fù)電子是由一個(gè)光子和核場(chǎng)作用產(chǎn)生的,且相互作用過(guò)程中核場(chǎng)不提供能量,則此光子的報(bào)率必須大于某個(gè)臨界值,此臨界值為多大?
(2)假設(shè)"電子偶數(shù)"中,正負(fù)電子繞它們連線(xiàn)的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r、運(yùn)動(dòng)速度v及電子質(zhì)量滿(mǎn)足波爾的軌道量子化理論:."電子偶數(shù)"的能量為正、負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和,已知兩正、負(fù)電子相距L時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能為.試求n=1時(shí)"電子偶數(shù)"的能量.
(3)"電子偶數(shù)"由第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子的波長(zhǎng)為多大?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某原子的電子從能量為E的軌道躍遷到能量為E′的軌道時(shí),輻射出波長(zhǎng)為λ的光,已知普朗克常量為h,光在真空中的速度為c,則E′等于(  )
A.E-h
c
λ
B.E+h
c
λ
C.E+h
λ
c
D.E-h
λ
c

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

氫原子處于基態(tài)時(shí),原子的能級(jí)為E1=-13.6eV,普朗克常量h=6.63×10ˉ34J?s,氫原子在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí),問(wèn):
(1)要使氫原子電離,入射光子的最小能量是多少?
(2)能放出的光子的最大能量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用具有一定動(dòng)能的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子,使這些氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為n(n>2)的激發(fā)態(tài)。此時(shí)出現(xiàn)的氫光譜中有N條譜線(xiàn),其中波長(zhǎng)的最大值為。現(xiàn)逐漸提高入射電子的動(dòng)能,當(dāng)動(dòng)能達(dá)到某一值時(shí),氫光譜中譜線(xiàn)增加到條,其中波長(zhǎng)的最大值變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121718677199.gif" style="vertical-align:middle;" />。下列各式中可能正確的是(   )   
A. = N+n    B. = N+n1   C. >    D. <

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