Question

使原子激發(fā)有多種途徑，其中最常見的是用光激發(fā)和通過粒子之間的碰撞激發(fā)兩種．

(1)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，要使氫原子從基態(tài)躍遷到n＝2激發(fā)態(tài)所需入射光的波長(zhǎng)為多大？已知leV＝1.6×10^－19 J，普朗克常量h＝6.63×10^－34 J·s；

(2)若一粒子甲與靜止的處于基態(tài)的氫原子乙發(fā)生碰撞，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的k倍，問粒子甲的初動(dòng)能最少多大，才可能與粒子乙發(fā)生非彈性碰撞而使乙從基態(tài)躍遷到n＝2的激發(fā)態(tài)？設(shè)粒子碰撞損失的動(dòng)能全部用于氫原子的躍遷．

Answer 1

答案：
解析：

(1) 　　　　4分 　　(2)乙從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需的最小能量為它躍遷到n＝2時(shí)所需的能量，大小為 　　設(shè)乙的質(zhì)量為m，則甲的質(zhì)量為km，甲的初速度為． 　　當(dāng)甲與乙發(fā)生的碰撞是完全非彈性碰撞時(shí)，甲所需的初動(dòng)能最�。� 　　根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得出　　3分 　　根據(jù)能量守恒定律　　3分 　　因此甲的速度等于時(shí)的動(dòng)能即為所求的最小初動(dòng)能， 　　即　　2分