原子可以從原子間的碰撞中獲得能量,從而發(fā)生能級躍遷(在碰撞中,動能損失最大的是完全非彈性碰撞).一個具有13.6 eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰.

(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如圖11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離,則氫原子的初動能至少為多少?
(1)不能 (2)27.2 eV
(1)設(shè)運動氫原子的速度為v0,完全非彈性碰撞后兩者的速度為v,損失的動能ΔE被基態(tài)氫原子吸收.若ΔE=10.2 eV,則基態(tài)氫原子可由n=1躍遷到n=2.由動量守恒和能量守恒有:
mv0=2mv①
mvmv2mv2+ΔE②
mv=Ek
Ek=13.6 eV④
解①②③④得,ΔE=·mv=6.8 eV
因為ΔE=6.8 eV<10.2 eV.
所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷.
(2)若使基態(tài)氫原子電離,則ΔE=13.6 eV,代入①②③得Ek=27.2 eV.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核,同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為,普朗克常量為h,真空中的光速為c,若產(chǎn)生的核能全部被光子帶走。下列說法正確的是__________。(全部選對的得5分。選對但不全的得3分,有錯選的得0分)
A.核反應(yīng)方程是
B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損
C.輻射出光子的能量
D.光子的波長

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

裂變反應(yīng)是目前核能利用中常見的反應(yīng).以原子核U為燃料的反應(yīng)堆中,當(dāng)俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式,其中一種可表示為:                                  
U + n → Xe。Sr+3X
235.0432 1.0087 138.9178 93.9154
反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位 u 為單位,取1 u 的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3×102 MeV,此裂變反應(yīng)中  
A.釋放出的能量是30×102 MeV,X是中子
B.釋放出的能量是30 MeV,X是質(zhì)子
C.釋放出的能量是1.8×102 MeV,X是中子
D.釋放出的能量是1.8×102 MeV,X是質(zhì)子

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2010年高考大綱全國卷Ⅱ)原子核X與氘核H反應(yīng)生成一個α粒子和一個質(zhì)子.由此可知(  )
A.A=2,Z=1       B.A=2,Z=2
C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖5所示為氫原子能級示意圖,現(xiàn)有每個電子的動能都是Ee=12.89eV的電子束與處在基態(tài)的氫原子束射入同一區(qū)域,使電子與氫原子發(fā)生正碰。已知碰撞前一個電子和一個氫原子的總動量恰好為零。碰撞后氫原子受激發(fā),躍遷到n=4的能級。求碰撞后電子和受激氫原子的總動能。已知電子的質(zhì)量me與氫原子的質(zhì)量mH之比為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3).它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂,其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為He+He―→2H+He.關(guān)于He聚變下列表述正確的是(  )
A.聚變反應(yīng)不會釋放能量
B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核
C.聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損
D.目前核電站都采用He聚變反應(yīng)發(fā)電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋氦核的熱核反應(yīng),這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能的來源.
(1)寫出這個核反應(yīng)方程;
(2)用mH表示質(zhì)子的質(zhì)量,mHe表示氦核的質(zhì)量,me表示電子的質(zhì)量,求一次核反應(yīng)放出的能量;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是(   )
A.盧瑟福用α粒子轟擊氧核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C.β射線是電磁波
D.放射性元素的半衰期與溫度有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一種衰變叫EC衰變,EC衰變發(fā)生于核內(nèi)中子數(shù)相對過少的放射性原子核.核內(nèi)的一個質(zhì)子()可以俘獲一個核外電子()并放射出一個中微子而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋中子().經(jīng)過一次EC衰變后原子核的(  )
A.質(zhì)量數(shù)不變,原子序數(shù)減少1B.質(zhì)量數(shù)增加1,原子序數(shù)不變
C.質(zhì)量數(shù)不變,原子序數(shù)不變D.質(zhì)量數(shù)減少1,原子序數(shù)減少1

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