Задача по электродинамике №172

Схема нижних энергетических уровней атомов некоторого элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией E(1)  . Электрон, обладая начальным импульсом p0 = 6,5⋅10−25  кг⋅ м/с столкнувшись с одним из таких атомов, приобрёл дополнительную энергию, Определите импульс p  электрона после столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном и кинетической энергией атома пренебречь.

PIC

Если при столкновении с атомом электрон приобретает некоторую энергию, то атом должен перейти на уровень с меньшей, то есть на уровень E(0)  . Энергия электрона после столкновения равна

E = E0+ ΔE,  (1)

где E0  – энергия электрона до столкновения, ΔE  = E1− E0  (2)  .
Импульс с энергией связан формулой

     2 E = -p-, (3)     2m

где p  – импульс, m  – масса электрона.
Тогда, объединив (1) – (3), получим

-p2-  -p20           ∘ -2------(1)----(0)- 2m = 2m  +ΔE  ⇒ p=   p0+ 2m(E   − E  ).

Подставим числа

   ∘ --------------------------------------------------------- p=   (6,5⋅10−25)2 (кг⋅м/с)2+ 2⋅9,1⋅10−31 кг(− 5− (−8,5))⋅1,6⋅10−19 Дж ≈ 1,2⋅10−24 кг⋅м/с
Оцените статью
Я решу все!