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  • 3.7eV能量的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子

    3.7eV能量的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子
    3.7eV能量的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子,氫原子會電離嗎,如果能,電離后動能多少?
    物理人氣:103 ℃時(shí)間:2020-05-28 04:31:17
    優(yōu)質(zhì)解答
    以n為主量子數(shù),忽略電子結(jié)合能,則第n層軌道能量En=-13.6eV/n².
    當(dāng)n=2時(shí),有E2=-13.6eV/4=-3.4eV.
    光子與電子的這種電離作用可理解為光電效應(yīng),被電離的電子也就是光電子.
    忽略掉原先氫原子的動量,那么,很顯然Pp=-Pe;Pp是質(zhì)子(氫原子)動量,Pe是電子動量.且Ep+Ee=hν=3.7eV.不計(jì)相對論效應(yīng),則Mp=1836Me,E=P²/2m,所以電子分到的動能是質(zhì)子的1836倍,也就是說電子動能Ee=(1836/1837)hν≈3.7eV.
    換句話說,電子是可以被電離的,自由電子最大動能Ek=3.7-3.4=0.3eV.
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