问题
计算题
1914年，弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔提出的原子能级存在的假设，设电子的质量为m，原子质量为m0，基态和激发态的能量差为△E，试求入射电子的最小动能。
答案
解：设电子与原子碰撞前后的速率分别为v1和v2，原子碰撞后的速率为v，假设碰撞是一维正碰
由动量守恒定律有：mv1=mv2+m0v
由能量守恒定律有：
由上面两式得：m0(m0+m)v2-2mm0v1v+2m△E=0
上式是关于v的二次方程，要使v有实数解，该方程的判别式△≥0，即
△=(-2mm0v1)2-4m0(m0+m)×2m△E≥0
所以
可见，入射电子的最小动能为