发布时间 : 星期四 文章原子物理学 杨福家第二章习题答案更新完毕开始阅读14713c1ef5ec4afe04a1b0717fd5360cbb1a8d59
Z.依里德伯公式则有 即
解之 Z= 2(注意波数单位与波长单位的关系,波长取纳米,里德
8
nm,即厘米和纳米差十的八次方) 伯常数为,1cm=10 Z=2, 它是氦
离子.
+
从第一激发态向基态跃迁时所辐射的光一次电离的氦离子He2-8
子，能使处于基态的氢原子电离，从而放出电子，试求该电子的速度． 要点分析:光子使原子激发,由于光子质量轻,能使全部能量传递给原子.
+
所辐射的光子 解：He
氢原子的电离逸出功
∴
6
V (m/s)10×=
2-9 电子偶素是由一个正电子和一个电子所组成的一种束缚系统，试求出：
(1)基态时两电子之间的距离；
(2)基态电子的电离能和由基态到第一激发态的激发能； (3)由第一激发态退激到基态所放光子的波长．
要点分析:这个系统类似于氢原子,只不过将正电子取代原子核即可.将核质量换为正电子质量即可. 解： 考虑到电子的折合质量 里德伯常数变为:
(1) 因为电子运动是靠电场力作用,与核质量无关,基态时一个电子的轨道半径同玻尔原子中电子的轨道半径:
依据质心运动定律,电子与核距离公式.两电子之间的距离为:
两个电子之间的距离 (2) 依据能量公式
所以基态时的电离能是氢原子电离能的一半，即 . 基态到第一激发态的能量 （3）
-
μ子是一种基本粒子，除静止质量为电子质量的207倍外，2-10 μ其余性质与电子都一样．当它运动速度较慢时，被质子俘获形成子
原子．试计算： μ子原子的第一玻尔轨道半径；(1) μ子原子的最低能量；(2) μ子原子赖曼线系中的最短波长．(3)
-
μ取代电子,只不过将这个系统也类似于氢原子要点分析:,同时要
将质子作为原子核即,考虑质量对轨道半径的影响和相对运动的影响 可.
解：（1）依据：
（2） 依 由 E=-2530eV nn=1→∞到 知，赖曼线系最短波长的光线
1
应是从的 (3) 由跃迁。 依据：
-4
μnm;10答： 子原子的第一玻尔轨道半径为× μ子原子的最低能量为-2530eV； μ子原子赖曼线系中的最短波长为. μ子质量,第三问数字错在仅仅考虑了但没有,讨论:同学们做此题
考虑它与质子的相对运动,里德伯常数 [正确为]算错.能级算错进而波长算错.
2-11 已知氢和重氢的里德伯常最之比为0．999 728，而它们的核
mm= 20，试计算质子质量与电子质量之比．质量之比为 ／ 要点分
DH
析: 用里德伯常量计算质子质量与电子质量之比. 解： 由 得 可得
这是一种测算质子电子质量比的方法.:讨论
:2-12 当静止的氢原子从第一激发态向基态跃迁放出一个光子时 ?试求这个氢原子所获得的反冲速率为多大(1) 试估计氢原子的反冲能量与所发光子的能量之比．(2)．
要点分析:用相对论方式,考虑放出光子的动量,计算原子反冲能量和两者之比. 解: (1) 依
光子的能量为.依,考虑光子的静止能量为零,对应的动量为
(2)
讨论: 由于氢原子反冲能量比光子能量小的多,所以可忽略氢核的反冲. Sp激发态向低能，试问钠原子从钠原子的基态为34 2-13
级跃迁时，可产生几条谱线 (不考虑精细结构)?
要点分析:钠光谱分析要依据实验结果,因为它不同于氢,没有规定里德伯公式.分析同时还应注意实际能级高低和跃迁条件,并非是高能