Question

处于基态的氢原子，能够从相互碰撞中或从入射光子中吸收一定的能量，由基态跃迁到激发态.已知氢原子由基态跃迁到n=2的激发态需要吸收的能量为10.2 eV，如果静止的氢原子受其他运动的氢原子的碰撞跃迁到该激发态，则运动的氢原子具有的动能

A.一定等于10.2 eV

B.一定等于10.2 eV的整数倍

C.只要大于10.2 eV就可以了

D.一定大于10.2 eV，且大得足够多才行

Answer 1

D

碰撞激发和吸收光子激发是激发原子的两种方式，吸收光子时是选择性吸收，而本题是碰撞激发，应是碰撞过程中损失的机械能被氢原子吸收.损失最大的碰撞是完全非弹性碰撞，取这一模型分析：mv₀=(m+M)v，则ΔE=mv₀²-（M+m）v₂=.故初动能E₀=mv₀²=ΔE，因ΔE一定，若是电子去碰撞，即m＜＜M，则E₀≈ΔE，应选择C项，而本题是氢原子去碰撞，即m=M，则E₀=2ΔE，故E₀至少是2×10.2 eV以上才可以，故D正确.