题目内容
【题目】有一个质量为电子质量210倍的
子，它的带电量与电子一样，当它以速度
飞过质子附近时，被质子俘获，形成类氢原子．
（1）问处在基态时，子与质子的距离为多大？
（2）若形成的原子处于基态，在形成原子的过程中会辐射电磁波，试问其电磁波的波长等于多少？
（3）要使处于基态的这种原子能被激发到较高的能态，至少要多短波长的光加以照射？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）在质子参考系中，
子绕质子做圆周运动，引入约化质量
，由向心力的关系有
，式中v为相对速度。
由角动量的量子化，有
．
所以
．
当n=1时，代入
，
，
可得．．
（2）原子处于基态时，质心系中原子的能量为
．
而质心运动的动能为
．
所以辐射出电磁波光子的能量为
．
所以．
（3）原子跃迁到激发态时，至少应有从n=1跃迁至n=2，这时所需的能量最少．
当n=2时，由1知，
．
所以
．
又
，
所以照射光的最短波长为．
练习册系列答案
相关题目
