电子轰击原子的跃迁问题
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 11:52:38
电子轰击原子的跃迁问题
比如氢原子 电子能量为13ev 是只将原子跃迁4能级 还是说2到4能级都有可能
比如氢原子 电子能量为13ev 是只将原子跃迁4能级 还是说2到4能级都有可能
2~4皆有可能,即L、M、N三层都可以,
氢原子K层电子能级能量-13.6eV,N层电子能级能量-13.6eV/4²=-0.85eV,能级间相差的能量高度ΔE=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV.
电子与氢原子碰撞是非弹性碰撞,有机械能损失,这部分损失的机械能转化为电子跃迁所需要的激发能ΔE’!
根据动量守恒,电子在与氢原子发生碰撞前的动量为p=√(2mE),其中m是电子质量9.1×10^(-31)Kg,E=13eV;电子碰撞后的动量p’,以及碰撞后氢原子的动量P’满足:p=p’+P’(假设氢原子碰撞前静止.)
能量守恒有:13eV=(p’)²/2m+(P’)²/2M+ΔE’;其中M是氢原子质量,M=1837m.
很明显,由于碰撞随机性,ΔE’的取值不定,不过,氢原子的电子激发可能是进入L、M、N三层当中的任意一层,多余的能量可以有x光辐射释放出去;比如氢原子电子进入N层轨道只需要12.75eV的能量,而自由电子与氢原子碰撞后,转化的机械能可能大于12.75eV,那么,多余的那些能量就可以以辐射光子的形式释放出来!
氢原子K层电子能级能量-13.6eV,N层电子能级能量-13.6eV/4²=-0.85eV,能级间相差的能量高度ΔE=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV.
电子与氢原子碰撞是非弹性碰撞,有机械能损失,这部分损失的机械能转化为电子跃迁所需要的激发能ΔE’!
根据动量守恒,电子在与氢原子发生碰撞前的动量为p=√(2mE),其中m是电子质量9.1×10^(-31)Kg,E=13eV;电子碰撞后的动量p’,以及碰撞后氢原子的动量P’满足:p=p’+P’(假设氢原子碰撞前静止.)
能量守恒有:13eV=(p’)²/2m+(P’)²/2M+ΔE’;其中M是氢原子质量,M=1837m.
很明显,由于碰撞随机性,ΔE’的取值不定,不过,氢原子的电子激发可能是进入L、M、N三层当中的任意一层,多余的能量可以有x光辐射释放出去;比如氢原子电子进入N层轨道只需要12.75eV的能量,而自由电子与氢原子碰撞后,转化的机械能可能大于12.75eV,那么,多余的那些能量就可以以辐射光子的形式释放出来!
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