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如圖5所示為氫原子能級示意圖,現(xiàn)有每個電子的動能都是Ee=12.89eV的電子束與處在基態(tài)的氫原子束射入同一區(qū)域,使電子與氫原子發(fā)生正碰。已知碰撞前一個電子和一個氫原子的總動量恰好為零。碰撞后氫原子受激發(fā),躍遷到n=4的能級。求碰撞后電子和受激氫原子的總動能。已知電子的質量me與氫原子的質量mH之比為。
eV   
用ve和vH表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率,根據題意有
       ①
碰撞前,氫原子與電子的總動能為       ②
解①②兩式并代入數(shù)據得 eV ③
氫原子從基態(tài)激發(fā)到n=4的能級所需能量由能級圖得
eV         ④
碰撞后電子和受激氫原子的總動能
eV     ⑤
本題考查氫原子能級問題,由碰撞的動量守恒和碰撞前的動能列式求解,氫原子從基態(tài)躍遷到第4能級所需要的能量差由圖可計算出來,從而求得總動能
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列說法正確的是( 。
A.盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型
B.結合能越大,原子核結構一定越穩(wěn)定
C.如果使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應,則需增大入射光的光照強度才行
D.發(fā)生β衰變時,元素原子核的質量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1
E.在相同速率情況下,利用質子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(廣東韶關模擬)氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道過程中(    )
A.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大,原子的能量增大
B.原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小,原子的能量也減小
C.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小,原子的能量增大
D.原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大,原子的能量增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2011年金麗衢十二校聯(lián)考)如圖所示,有界的勻強磁場磁感應強度為B=0.05 T,磁場方向垂直于紙面向里,MN是磁場的左邊界.在磁場中A處放一個放射源,內裝Ra,Ra放出某種射線后衰變成Rn.

(1)寫出上述衰變方程.
(2)若A處距磁場邊界MN的距離OA=1.0 m時,放在MN左側邊緣的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質量較小的粒子,此時接收器距過OA的直線1.0 m.求一個靜止Ra核衰變過程中釋放的核能有多少?(取1 u=1.6×10-27 kg,e=1.6×10-19 C,結果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2011年金華十校聯(lián)考)在研究原子物理時,科學家經常借用宏觀模型進行模擬.在玻爾原子模型中,完全可用衛(wèi)星繞行星運動來模擬研究電子繞原子核的運動.當然這時的向心力不是粒子間的萬有引力(可忽略不計),而是粒子的靜電力.設氫原子中,電子和原子核的帶電荷量大小都是e=1.60×10-19 C,電子在第1、2可能軌道
運行時,其運動半徑分別為r1=0.53×10-10 m,r2=4r1,據此求:
(1)電子分別在第一、二可能軌道運行時的動能(以eV為單位).
(2)當電子從第一可能軌道躍遷到第二可能軌道時,原子還需吸收10.2 eV的光子,那么電子的電勢能增加了多少?(靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

原子可以從原子間的碰撞中獲得能量,從而發(fā)生能級躍遷(在碰撞中,動能損失最大的是完全非彈性碰撞).一個具有13.6 eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰.

(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如圖11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離,則氫原子的初動能至少為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2010·上海物理·4)某放射性元素經過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變,該元素的半衰期為(   )
A.11.4天B.7.6天C.5. 7天D.3.8天

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

太陽內部的熱核反應方程為:下列說法正確的是(   )
A.是兩種不同元素的原子核
B.是氫的兩種同位素的原子核
C.這個反應既是核反應,也是化學反應
D.這個反應過程中有質量虧損

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個相切的圓表示一個靜止的原子核發(fā)生某種衰變后,釋放出來的粒子和反沖核在磁場中運動的軌跡,可以判斷(  )
A.原子核發(fā)生β衰變
B.原子核發(fā)生α衰變
C.大圓是釋放粒子的運動軌跡,小圓是新核的運動軌跡
D.大圓是新核的運動軌跡,小圓是釋放粒子的運動軌跡

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