[解題] 關於電子與電子間的彈性碰撞

作者: prettytwo (cc)   2015-05-25 14:35:23
1.年級:二年級
2.科目:物理
3.章節:彈性碰撞
4.問題:
(1) 因為教到彈性碰撞,我跟學生說碰撞分為接觸碰撞和非接觸碰撞,
而非接觸碰撞像超距力:如磁力及庫侖力
因為學生問我說,在frank-hertz實驗被入射電子撞的是汞原子,還是汞電子?
是屬於彈性還是非彈性?
我回答是撞到外圍軌域的電子。我回答是如果有能階躍遷的話,是非彈性。
沒有能階躍遷的話,是彈性碰撞。
(2) 接下來他又問我說,如果是撞到電子是彈性碰撞的話,是不是像撞球一樣,
入射電子取代軌域上的電子停留,而原軌域電子被撞後繼續前進?
5.想法:
在frank-hertz實驗被入射電子撞的是汞原子,還是汞電子
我的想法是如果入射電子撞到軌域上的電子的話,等同是撞到整個原子。
相對於原子尺寸,入射電子算很小,彈性碰撞,入射電子以原速度反彈。
而原軌域電子則因與原子核的庫侖力,而不會脫離原軌域。
但是如果入射電子的能量大於能階躍遷的能階之間相對位能,則會被激發,
則電子損失動能(屬非彈性碰撞),並散射。
PS: 想問各位前輩,小妹的想法對嗎? 另外入射電子會撞到「原子核」嗎?
作者: zealeliot (努力奮鬥救身材)   2015-05-25 17:34:00
單獨的汞原子,電子撞上去之後一定彈性碰撞才滿足能量動量守恆。如果是汞原子團,跟其他汞有交互作用,這時候電子撞上去才會引發汞原子能階躍遷,是非彈性碰撞。另外,在微觀世界要區分是原來電子取代汞電子,汞電子飛出,還是原來電子彈開這兩件事其實沒有意義,每顆電子都長的一樣,所以也分不出來。另外,高二就教到Frank-Hertz實驗?@@
作者: Lefty (Lefty)   2015-05-30 12:54:00
就真實的角度來看,電子並沒有撞到電子。要從波的性質來討論電子間的能量傳遞比較正確。
作者: dtbow (讀書唸書看書)   2015-06-02 16:19:00
彈性或非彈性碰撞並非由單獨汞原子或汞原子團決定吧?是由入射電子能量高低決定

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