一个运动的处于基态的氢原子与另一静止的处于基态的氢原子发生完全非弹性碰撞时,可使这两个氢原子发生相同的能级跃迁,则运动的氢原子碰撞前的最小动能是多少?已知氢原子

题文

一个运动的处于基态的氢原子与另一静止的处于基态的氢原子发生完全非弹性碰撞时,可使这两个氢原子发生相同的能级跃迁,则运动的氢原子碰撞前的最小动能是多少?已知氢原子的电离能E="13.6" eV.

题型：未知 难度：其他题型

答案

40.8 eV

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解析

要使运动氢原子的速度最小,则必须使二氢原子发生正碰且氢原子发生完全非弹性碰撞损失的动能将全部被基态氢原子所吸收,由玻尔理论知二基态氢原子碰撞时损失的动能的最小值必为氢原子从n=1激发到n=2能级的能量差ΔE=E₂-E₁=

E
设碰前运动的氢原子最小速度为v₀,初动能为E_k,碰后二氢原子速度为v,由动量守恒mv₀=2mv,
由能量守恒得:

    E_k=2ΔE
得E_k="4ΔE=40.8" eV.

考点

据考高分专家说，试题“一个运动的处于基态的氢原子与另一静止的处.....”主要考查你对 [原子核的组成 ]考点的理解。

原子核的组成

原子核的结构:

卢瑟福的核式结构模型：

实验基础a粒子散射实验模型理论在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转模型特点(1)核很小，原子直径的数量级约为10^-10m，而核直径的数量级只有10^-15m (2)核很重，原子的质量几乎全部集中在核里
(3)库仑力作为电子绕核旋转的向心力意义明确了原子结构的空间分布、质量分布、电荷分布对散射结果的解释按照核式结构模型，由于原子核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数α粒子从原子核附近飞过，明显地受到原子核的库仑斥力作用而发生大角度的偏转