Question

（10分）如圖為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有每個(gè)電子的動(dòng)能都是E_e=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)生迎頭正碰。已知碰撞前一個(gè)電子和一個(gè)原子的總動(dòng)量為零。碰撞后氫原子受激發(fā)，躍遷帶n＝4的能級(jí)。求碰撞后一個(gè)電子和一個(gè)受激氫原子的總動(dòng)能。已知電子的質(zhì)量m_e與氫原子的質(zhì)量m_H之比為。

Answer 1

解析：已v_e和v_H表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，

根據(jù)題意有

                ①

碰撞前，氫原子與電子的總動(dòng)能為

            ②

解①②兩式并代入數(shù)據(jù)得  eV  ③

氫原子從基態(tài)激發(fā)到n=4的能級(jí)所需能量由能級(jí)圖得

eV          ④

碰撞后電子和受激氫原子的總動(dòng)能

eV      ⑤