微觀粒子間的碰撞也分為兩大類，一類是彈性碰撞，碰撞過(guò)程中兩粒子的總動(dòng)能沒(méi)有變化，另一類是非彈性碰撞，碰撞過(guò)程中兩粒子的總動(dòng)能有變化，它引起粒子內(nèi)部能量的變化．不論哪類碰撞，都遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律．現(xiàn)有一粒子甲與靜止的處于基態(tài)的氫原子乙發(fā)生碰撞，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的k倍．圖所示是氫原子的能級(jí)圖．問(wèn)粒子甲的初動(dòng)能最少多大，才可能與粒子乙發(fā)生非彈性碰撞而使乙從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)？

19世紀(jì)90年代人們發(fā)現(xiàn)氫原子光譜中 (R為一常量，n=3,4,5…)，物理學(xué)家玻爾在他28歲時(shí)連續(xù)發(fā)表三篇論文，成功地解釋了氫原子光譜的規(guī)律，揭示了光譜線與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，玻爾理論是從經(jīng)典理論向量子理論的一個(gè)重要過(guò)渡，為量子力學(xué)的誕生提供了條件．玻爾既引入量子化的概念，同時(shí)又運(yùn)用了"軟道"等經(jīng)典物理理論和牛頓力學(xué)的規(guī)律推導(dǎo)出上述公式．
請(qǐng)同學(xué)們?cè)囉谜n本知識(shí)和以下設(shè)定量做玻爾的推導(dǎo). (1)繞氫原子核旋轉(zhuǎn)的電子質(zhì)量為m，電量為－e;(2）取離核無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，半徑r處電子的電勢(shì)能為(k為靜電力恒量); (3）電子所在的軌道在圓周長(zhǎng)與其動(dòng)量的乘積等于普朗克常量h的整數(shù)倍時(shí)，這樣的軌道才是電子的可能軌道．

．1916年，愛(ài)因斯坦指出，光子不僅具有能量，而且像實(shí)物粒子一樣具有大小為的動(dòng)量．類H原子能級(jí)可用如下公式來(lái)描述：
,其中Z為原子序數(shù)．
(1) H原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)的能量各為多少電子伏特？
(2)為使處于基態(tài)H原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)，入射光子所需的最小能量為多少？
(3) H原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，如果考慮到原子的反沖，輻射光子的頻率與不考慮原子的反沖相比，是增大還是減小？求它所發(fā)射的光子波長(zhǎng)的相對(duì)變化．
（已知電子電荷取1. 60×10^-19C，質(zhì)子和中子質(zhì)量均取1. 67×10^-27kg，計(jì)算中可采用合理的近似）
 

在真空中，氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為λ₁的光子；從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C時(shí)，輻射出波長(zhǎng)為λ₂的光子。若λ₁>λ₂，真空中的光速為c，則氫原子從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)(　　)

A．將吸收光子，光子的波長(zhǎng)為λ1λ2/(λ2－λ1)

B．將輻射光子，光子的波長(zhǎng)為λ1λ2/(λ1－λ2)

C．將吸收光子，光子的頻率為(λ1＋λ2)c/λ1λ2

D．將輻射光子，光子的頻率為(λ1＋λ2)c/λ1λ2

下列說(shuō)法正確的是

A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)

B．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測(cè)原子核的大小

C．大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，可以產(chǎn)生4種不同頻率的光子

D．當(dāng)鈾塊的體積小于臨界體積時(shí)就會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，瞬時(shí)放出巨大能量

氫原子核外電子分別在、的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列相關(guān)物理量的關(guān)系正確的有     （   ）

A．電子運(yùn)動(dòng)的向心力	B．電子的軌道半徑
C．電子運(yùn)動(dòng)的角速度	D．氫原子總能量

氫原子的能級(jí)圖如圖所示，欲使一處于基態(tài)的原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需吸收的能量至少為：

A．13.6ev

B．10.2ev

C．0.54ev

D．27.2ev

如圖所示，為氫原子的能級(jí)圖，若用能量為10.5ev的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子：

A．能躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)上去

B．能躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)上去

C．能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去

D．以上三種說(shuō)法均不對(duì)

圖示為氫原子的能級(jí)圖，用光子能量為13.07ev的光子照射一群處在基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有多少種？

A．15

B．10

C．4

D．1