Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией
Электрон, столкнувшись с одним из таких покоящихся атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с атомом оказался равным 
Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. Эффектом отдачи пренебречь. Ответ дайте в джоулях, округлив до десятых число, умноженное на 
Если при столкновении с атомом электрон приобрел энергию, то атом перешел в состояние 
Следовательно, после столкновения кинетическая энергия электрона стала равной 
где 
— энергия электрона до столкновения; отсюда: 
Импульс p электрона связан с его кинетической энергией соотношением 
или 
где m — масса электрона.
Следовательно, 
Ответ: 
Объясните пожалуйста, почему электрон перешёл в состояние Е(0) и почему эту энергию (3,5 эВ) мы прибавляем к энергии электрона?
Добрый день!
По постулатам Бора, атом может находиться только в строго определенных состояниях. При столкновении атома и электрона выполняется закон сохранения энергии. По условию, энергия электрона увеличилась, а значит, энергия атома должна была уменьшиться. Так как атом находится на первом энергетическом уровне, единственный способ для него уменьшить свою энергию — перейти на нулевой уровень. При этом его энергия уменьшается на
Поскольку вероятностью излучения можно пренебречь, согласно условию, а величиной кинетической энергии отдачи ядра пренебречь в силу ее малости, заключаем, что вся эта энергия передается электрону.
Здравствуйте!
В задаче 3045 по физике есть несколько вопросов:
1) Правильно ли я понимаю, что в системе опосредованно говорится о 2-ух электронах? Один - в поле центральных сил ядра. Второй - свободный электрон пролетающий мимо атома и условно с ядром не взаимодействующий никогда, а с «атомным» электроном – только в момент передачи импульса?
2) Если на первый вопрос ответ "да", то схема "энергетических уровней атома" - это допустимые уровни энергий связанного, «атомного», электрона?
3) Правильно ли, что подлетающий электрон находится на уровне E(бесконечность) или выше?
4) Пролетающий электрон провзаимодействовав с эл. в атоме не был захвачен? Он улетает с ещё большей энергией?
5) К какому типу энергии можно отнести энергию пролетающего электрона (кинетическая и т.д.) в момент его подлёта к атому?
После ответов на эти вопросы я смогу определиться есть в задаче ошибка или нет. Извините что пишу здесь, в КНР есть проблемы с доступом в VK.
1) Нет, в задаче говорится об атоме и свободном электроне.
2) В данной задаче не нужно рассматривать вклады электронов атома и его ядра в энергетические уровни атома. Атом рассматривается как единый объект с заданным спектром энергий.
3) Свободный электрон не является частью атома, не корректно его энергию помещать на схему энергетических уровней атома (его энергию можно изобразить рядом). Если говорить о возможном спектре кинетических энергий свободного электрона, то он континуальный (не дискретный):
В данной задаче кинетическая энергия свободного электрона до столкновения была 1,45 эВ, и 4,95 эВ после.
4) Электрон взаимодействовал с атомом в целом и получил от него порцию энергии.
5) Кинетическая.