Question

【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，从而使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．若该激发态氢原子最多能辐射出三个光子，则速度v0至少需要多大?已知氢原子的基态能量为E1（E1<0），量子轨道为n的能量为E1/n2．

Answer 1

【答案】

【解析】

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=v0；

系统损失的动能为：△E＝mv022mv2=mv02；
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＝E3E1＝E1；
解得：

；