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模块3—5试题(12分)(1)(4分)能量为Ei的光子照射基态氢原子,刚好可使该原子中的电子成为自由电子,这一能量Ei称为氢的电离能。现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了

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模块3—5试题(12分)
(1)(4分)能量为E i 的光子照射基态氢原子,刚好可使该原子中的电子成为自由电子,这一能量E i 称为氢的电离能。现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了一电子,该电子在远离核以后速度的大小为            (用光子频率v、电子质量m、氢的电离能E i 与普朗克常量h表示)
(2)(8分)在核反应堆中,常用减速剂使快中子减速。假设减速剂的原子核质量是中子的k倍,中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正磁。设每次碰撞前原子核可认为是静止的,求N次碰撞后中子速率与原速率之比。
▼优质解答
答案和解析
(1)
(2)

(1)   (4分)
(2)设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为 ,碰撞后速度分别为 ,碰撞前后的总动量和总能量守恒,有
   ①
   ②
式中 为碰撞前中子速度,由题设
    ③
由①②③式,经1次碰撞后中子速率与原速率之比为
    ④
经N次碰撞后,中子速率与原速率之比为
    ⑤
评分参考:本题共8分,①②④⑤式各2分.