Question

使原子激发有多种途径，其中最常见的是用光激发和通过粒子之间的碰撞激发两种．

(1)如图所示是氢原子的能级图，要使氢原子从基态跃迁到n＝2激发态所需入射光的波长为多大？已知leV＝1.6×10^－19 J，普朗克常量h＝6.63×10^－34 J·s；

(2)若一粒子甲与静止的处于基态的氢原子乙发生碰撞，已知甲的质量是乙的质量的k倍，问粒子甲的初动能最少多大，才可能与粒子乙发生非弹性碰撞而使乙从基态跃迁到n＝2的激发态？设粒子碰撞损失的动能全部用于氢原子的跃迁．

Answer 1

答案：
解析：

(1) 　　　　4分 　　(2)乙从基态跃迁到激发态所需的最小能量为它跃迁到n＝2时所需的能量，大小为 　　设乙的质量为m，则甲的质量为km，甲的初速度为． 　　当甲与乙发生的碰撞是完全非弹性碰撞时，甲所需的初动能最小． 　　根据动量守恒定律，得出　　3分 　　根据能量守恒定律　　3分 　　因此甲的速度等于时的动能即为所求的最小初动能， 　　即　　2分