有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收.从而该原子由基

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收.从而该原子由基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级态跃迁,并发出光子.如欲碰后发出一个光子,则速度v0至少需要多大?己知氢原子的基态能量为E1 (E1<0).

◎ 答案

两个氢原子碰撞过程动量守恒,当两个氢原子发生完全非弹性碰撞时,损失动能最大,根据动量守恒定律,有:
mv0=2mv
解得:v=
1
2
v0

减小的动能为:△E=
1
2
m
v20
-
1
2
×2m×v2

根据题意,减小的动能完全转化为氢原子的激发态的能量,故有:
△E=E2-E1=-
3
4
E

解得:v0=

-3E
m

答:速度v0至少需要为

-3E
m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收.从而该原子由基…”主要考查了你对  【动量守恒定律】,【氢原子的能级】  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。

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