Question

如图为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是E_e＝12.89 V的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰．已知碰撞前一个电子和一个原子的总动量为零．碰撞后，氢原子受到激发，跃迁到n＝4的能级，求碰撞后一个电子和一个受激氢原子的总动能．已知电子的质量m_e．与氢原子的质量m_H之比为＝5.445×10^－4．

Answer 1

答案：
解析：

解：用表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有 　　　　(2分) 　　碰撞前，氢原子与电子的总动能为　　(2分) 　　又＝5.445×10－4 　　由上式，代入数据得　Ek＝12.897≈12.90 eV　　(2分) 　　氢原子从基态激发到的能级所需能量由能级图得 　　ΔE＝－0.85－(－13.59)＝12.74 eV 　　碰撞后电子和受激氢原子的总动能12.90－12.74＝0.16 eV(2分)