原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处
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原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处
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原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.
(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少?
答案
(1)不能 (2)27.2 eV
解析
(1)设运动氢原子的速度为v
0
,完全非弹性碰撞后两者的速度为v,损失的动能ΔE被基态氢原子吸收.若ΔE=10.2 eV,则基态氢原子可由n=1跃迁到n=2.由动量守恒和能量守恒有:
mv
0
=2mv①
mv
=
mv
2
+
mv
2
+ΔE②
mv
=E
k
③
E
k
=13.6 eV④
解①②③④得,ΔE=
·
mv
=6.8 eV
因为ΔE=6.8 eV<10.2 eV.
所以不能使基态氢原子发生跃迁.
(2)若使基态氢原子电离,则ΔE=13.6 eV,代入①②③得E
k
=27.2 eV.
举一反三
原子核
与氘核
反应生成一个α粒子和一个质子。由此可知
A.A=2,Z=1
B.A=2,Z=2
C.A=3,Z=3
D.A=3,Z=2
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卢瑟福提出原子的核式结构模型。这一模型建立的基础是( )
A.a粒子的散射实验
B.对阴极射线的研究
C.天然放射性现象的发现
D.质子的发现
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现已建成的核电站发电的能量来自于( )
A.天然放射性元素放出的能量
B.人工放射性同位素放出的能量
C.重核裂变放出的能量
D.化学反应放出的能量
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某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( )
A.11.4天
B.7.6天
C.5.7天
D.3.8天
题型:不详
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如图5所示为氢原子能级示意图,现有每个电子的动能都是E
e
=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生正碰。已知碰撞前一个电子和一个氢原子的总动量恰好为零。碰撞后氢原子受激发,跃迁到n=4的能级。求碰撞后电子和受激氢原子的总动能。已知电子的质量m
e
与氢原子的质量m
H
之比为
。
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