Question

一個(gè)運(yùn)動(dòng)的處于基態(tài)的氫原子與另一靜止的處于基態(tài)的氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí),可使這兩個(gè)氫原子發(fā)生相同的能級(jí)躍遷,則運(yùn)動(dòng)的氫原子碰撞前的最小動(dòng)能是多少?已知?dú)湓�子的電離能E=13.6 eV.

 

Answer 1

【答案】

40.8 eV

【解析】要使運(yùn)動(dòng)氫原子的速度最小,則必須使二氫原子發(fā)生正碰且氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動(dòng)能將全部被基態(tài)氫原子所吸收,由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時(shí)損失的動(dòng)能的最小值必為氫原子從n=1激發(fā)到n=2能級(jí)的能量差ΔE=E₂-E₁=E

設(shè)碰前運(yùn)動(dòng)的氫原子最小速度為v₀,初動(dòng)能為E_k,碰后二氫原子速度為v,由動(dòng)量守恒mv₀=2mv,

由能量守恒得:     E_k=2ΔE

得E_k=4ΔE=40.8 eV.