题目内容
模块3—5试题（12分）
（1）（4分）能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量Ei称为氢的电离能。现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为 （用光子频率v、电子质量m、氢的电离能Ei与普朗克常量h表示）
（2）（8分）在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速。假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正磁。设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比。
（1）
（2）
解析:（1） （4分）
（2）设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为
和
，碰撞后速度分别为
，碰撞前后的总动量和总能量守恒，有
①
②
式中
为碰撞前中子速度，由题设
③
由①②③式，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为
④
经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为
⑤
评分参考：本题共8分，①②④⑤式各2分.
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，其中Ｅ1是基态能量，而n=1，2，…。若一氢原子发射能量为
的光子后处于比基态能量高出
的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？
）与同方向运动的氖核（
）发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）。