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(选修3-5选做题)
实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示,氢原子质量为。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。
(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时,可能发射出多少种不同频率的光;
(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用表示a为普朗克常量,v为光子频率,c为真空中光速),求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。(保留三位有效数字)
解:(1)可以有种不同频率的光辐射
(2)由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时,氢原子具有最大反冲速率
氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为
开始时,将原子(含核外电子)和即将辐射出去的光子作为一个系统
由动量守恒定律可得:
光子的动量  
氢原子速度为
所以
练习册系列答案
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