判断实物粒子使基态氢原子跃迁的依据是什么陈云彩江苏省高邮市车逻中学（江苏 高邮 225606）1、问题的提出使基态氢原子中的电子向外跃迁有两种途径、一是用光照二是通过具有一定动能的实物粒子的碰撞。用光子作用到氢原子上入射光的频率要满足选择性原则（光子能量超过电离能时除外）而实物粒子使原子发生能级的实质是通过碰撞来实现的但很多的教学参考书都普遍认为只要人射粒子的能量大于或等于氢原子两能级的能量差值其动能的全部或部分为氢原子吸收就可使原子跃迁笔者认为这种说法欠妥，下面提出笔者的看法不正之处还请各位同仁斧正2、实物粒子使基态氢原子跃迁的依据2．1 实物粒子与原子碰撞问题包括：原子同原子、原子同分子（电子、质子、中子）的碰撞。当两粒子碰撞时，如果只有两粒平移能量的交换，也就是说：内部能量不变，着称为“弹性碰撞”，当两粒子碰撞原子或分子的内部能量有增减，也就是说：粒子的平移能量和内部能量有转变，这称为“非弹性碰撞”。如果一部分平移能量转变为内部能量使原子被激发，那就称为第一类非弹性碰撞。夫兰克—赫兹实验中的情况就是第一类碰撞例子。反之，在碰撞时原子或分子的内部能量减低放出的部分转变平移能量，那就称之为第二类非弹性碰撞。要想使基态氢原子中的电子向外跃迁应该是第一类碰撞2、2 笔者认为实物粒子与基态氢原子碰撞从而激发原子跃迁不仅与实物粒子的能量有关而且与实物粒子的质量有关因此判断依据是（1）若实物粒子是电子则只要入射电子的动能大于或等于氢原子两能级能量之差跃迁发生、如果小于就不能发生。（2）若实物粒子是质子、中子、氢原子则要入射电子的动能大于或等于氢原子两能级能量之差的两倍跃迁就发生、如果小于就不能发生。现证明如下实物粒子与原子碰撞，碰撞损失的动能转化为原子的结合能从而发生跃迁，因此被氢原子吸收用以电子跃迁的只是碰撞过程损失能量的全部或部分，而不是碰前实物粒子的动能的全部或部分。所有的非弹性碰撞中，完全非弹性碰撞损失的动能（△E）最多，若△E≥（En—Ek）则跃迁发生 若 △E≤En—Ek 则跃迁不发生设实物粒子质量为 m 动能为 E O，入射速度为 VO氢原子原来处于静止状态，质量为 M。则粒子与原子完全碰撞非弹性碰撞时应满足动量守恒和能量守恒mVO=(M+m)V ①△E= ② 由①②得：可见动能损失最大值不仅与初动能有关，还与质量有关，对不同的入射实物粒子△E 一般不同① 如果是电子入射：因 m《M 故可近似认为△Em=...
