题文
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．
题型：未知 难度：其他题型
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：
mυ1=mυ2+Mυ①
12mυ21=12mυ22+12mυ2+△E ②
又因为υ2=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=12mv2+（1+mM）△E④
令电子、质子质量分别为m1、m2，因m1＜m2，
则由④式知，所需的最小动能不相等，电子的最小动能E1小于质子的最小动能E2．
答：所需的最小动能不相等，电子的最小动能E1小于质子的最小动能E2．
解析
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考点
据考高分专家说，试题“用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态，.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：
系统动量守恒的判断方法:
方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。
