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用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态,设原子基态和激态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子,试问欲使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等?对你的
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态,设原子基态和激态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子,试问欲使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等?对你的回答给出相应的分析和计算.
◎ 答案
原子跃迁所需要的能量来自粒子与原子碰撞过程中损失的机械能.
要使入射粒子的动能最小,△E一定,据能量守恒知,需碰撞过程中机械能损最大,即必须发生完全非弹性碰撞.
设入射粒子的质量为m,与原子碰撞前后动量和能量守恒分别得:
mυ
1
=mυ
2
+Mυ①
1
2
m
υ
21
=
1
2
m
υ
22
+
1
2
m
υ
2
+△E
②
又因为υ
2
=υ(因为完全非弹性碰撞)③
解以三式得入射粒子的最小动能为
E=
1
2
mv
2
+(1+
m
M
)△E④
令电子、质子质量分别为m
1
、m
2
,因m
1
<m
2
,
则由④式知,所需的最小动能不相等,电子的最小动能E
1
小于质子的最小动能E
2
.
答:所需的最小动能不相等,电子的最小动能E
1
小于质子的最小动能E
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态,设原子基态和激态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子,试问欲使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等?对你的…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377775.html
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