实验室考查氢原子跃迁时的微观效应,设原来处于静止状态的大量激发态氢原子,其核外电子处于n=5的能级状态轨道。已知氢原子基态能级E1=-13.6ev,氢原子质量为
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实验室考查氢原子跃迁时的微观效应,设原来处于静止状态的大量激发态氢原子,其核外电子处于n=5的能级状态轨道。已知氢原子基态能级E1=-13.6ev,氢原子质量为mH=1.67×10-27kg。 (1)求出可能的跃迁光子种类; (2)若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用表示,试求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。 |
答案
解:(1)可以有种不同频率的光子辐射。 (2)由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时,氢原子具有最大反冲速率。 氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为, 开始时,将原子(含核外电子)和即将辐射出去的光子作为一个系统。 由动量守恒定律可得,光子的动量, 氢原子的反冲动量大小为:, 即氢原子速度为,又 所以。 |
举一反三
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