Question

【題目】根據(jù)波爾理論，氫原子處于激發(fā)態(tài)的能量與軌道量子數(shù)n的關(guān)系為En=E1/n2 (E1表示處于基態(tài)原子的能量，具體數(shù)值未知）。一群處于n=4能級(jí)的該原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出幾種光，其中有三種頻率的光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，這三種光的頻率中較低的為γ。一直普朗克常量為h，真空中的光速為c，電子質(zhì)量為m，求;

（1）該原子處于基態(tài)的原子能量E1；

（2）頻率為γ的光子的動(dòng)量P；

（3）若頻率為γ的光子與靜止電子發(fā)生正碰，碰后電子獲得的速度為v，碰后光子速度方向沒有改變，求碰后的光子的動(dòng)量P'。

Answer 1

【答案】（1）E1=-（2） （3）-mv

【解析】（1）由題意可知：原子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出頻率為γ的光子是由n=2向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的，
hγ＝E1
解得：E1＝；
（2）光子的波長λ＝
德布羅意波長公式λ＝
可得光子的動(dòng)量：p＝
（3）光子與靜止電子發(fā)生正碰，由動(dòng)量守恒定律有：p=mv+p′
解得：p′＝mv