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(1)大量氢原子处于不同能量激发态,发生跃迁时放出三种不同能量的光子,其能量值分别是:1.89eV、10.2eV、12.09eV.跃迁发生前这些原子分布在______个激发态能级上,其中最高能级的能量值是______  eV(基态能量为-13.6eV).
(2)如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?
【答案】分析:(1)根据向低能级跃迁时,可以发出3种不同频率的光子,求解问题.最高能级的能量值对应放出最大的能量光子.
(2)A与C粘合在一起由动量守恒定律得共同速度.
A与B碰后由动量守恒求解.为使B能与挡板再次碰撞应满足A与B碰后的共同速度大于零.
解答:解:(1)根据向低能级跃迁时,可以发出3种不同频率的光子,跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上.
处于基态氢原子能量为-13.6ev,最高能级的能量值是-13.6ev+12.09eV=-1.51ev.
(2)设向右为正方向,
A与C粘合在一起的共同速度为v′,
由动量守恒定律得mv1=2mv′…①
为保证B碰挡板前A未能追上B,
应满足v′≤v2…②
设A与B碰后的共同速度为v″,
由动量守恒得:

为使B能与挡板再次碰撞应满足v″>0…④
联立①②③④式得:
1.5v2<v1≤2v2…⑤
故答案为:(1)2,-1.51,
(2)为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足1.5v2<v1≤2v2
点评:正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算,是原子物理部分的重点知识,要注意加强训练.
解决问题首先要清楚研究对象的运动过程.
利用动量守恒定律解题,一定注意状态的变化和状态的分析.
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(2011?山东模拟)(1)大量氢原子处于不同能量激发态,发生跃迁时放出三种不同能量的光子,其能量值分别是:1.89eV、10.2eV、12.09eV.跃迁发生前这些原子分布在
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个激发态能级上,其中最高能级的能量值是
-1.51
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  eV(基态能量为-13.6eV).
(2)如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为
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m
.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?

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