Διέγερση και ιονισμός ατόμου υδρογόνου με κρούση με σωμάτιο ΙΙ

Ένα ηλεκτρόνιο-βλήμα κινείται με ταχύτητα υ_ο και συγκρούεται με άτομο υδρογόνου, που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση. Αν με την κρούση δίνει στο άτομο το 1/3 της ενέργειάς του, να βρείτε

α. την κινητική ενέργεια, που είχε το βλήμα πριν την κρούση, και την κινητική ενέργεια, με την οποία σκεδάζεται μετά την κρούση, μετρημένες σε eV.

β. τη διεγερμένη κατάσταση, στην οποία μεταβαίνει το ηλεκτρόνιο του ατόμου.

γ. το μήκος κύματος του φωτονίου, που εκπέμπει κατά την απευθείας αποδιέγερσή του στη θεμελιώδη κατάσταση.

δ. Το άτομο, που βρίσκεται πλέον στη θεμελιώδη κατάσταση, συγκρούεται με ένα άλλο ηλεκτρόνιο-βλήμα ενέργειας Ε_{ΚΙΝ,πριν}=30,6eV και ιονίζεται. Πόση είναι η κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου του ατόμου μετά την απομάκρυνσή του από το πεδίο του πυρήνα;

Δίνονται:

c_o=3×10⁸m/s, h=(20/3)×10^-34J×s, 1eV=1,6×10^-19J, m_e=9×10^-31kg, E₁=-13,6eV και

Απάντηση: