1914年,弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,来证明玻尔提出的原子能级存在的假设,设电子的质量为m,原子质量为m0,基态
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1914年,弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,来证明玻尔提出的原子能级存在的假设,设电子的质量为m,原子质量为m0,基态和激发态的能量差为△E,试求入射电子的最小动能。 |
答案
解:设电子与原子碰撞前后的速率分别为v1和v2,原子碰撞后的速率为v,假设碰撞是一维正碰 由动量守恒定律有:mv1=mv2+m0v 由能量守恒定律有: 由上面两式得:m0(m0+m)v2-2mm0v1v+2m△E=0 上式是关于v的二次方程,要使v有实数解,该方程的判别式△≥0,即 △=(-2mm0v1)2-4m0(m0+m)×2m△E≥0 所以 可见,入射电子的最小动能为 |
举一反三
一群处于基态的氢原子吸收某种光子后,向外辐射了v1、v2、v3三种频率的光子,且v1>v2>v3,则 |
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A.被氢原子吸收的光子的能量为hv1 B.被氢原子吸收的光子的能量为hv2 C.v1=v2+v3 D.hv1=hv2+hv3 |
一群处于n=4激发态的氢原子,跃迁时可能发出的谱线分属________个谱线系,其中最长的波长等于________,最短的波长等于________。 |
若要使处于基态的氢原子电离,可以采用两种方法。一是用能量为13.6 eV的电子撞击氢原子,二是用能量为13.6 eV的光子照射氢原子,则 |
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A.两种方法都可能使氢原子电离 B.两种方法都不可能使氢原子电离 C.前者可使氢原子电离 D.后者可使氢原子电离 |
氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,可能发生的情况是 |
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A.原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大 B.原子放出光子,电子的动能减少,原子的电势能减少,原子的能量减少 C.原子吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大,原子的能量增大 D.原子放出光子,电子的动能增加,原子的电势能减少,原子的能量减少 |
对于基态氢原子,下列说法中正确的是 |
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A.它能吸收10.2 eV的光子 B.它能吸收11 eV的光子 C.它能吸收14 eV的光子 D.它能吸收具有11 eV动能的电子的部分动能 |
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