Физика. Задание на контрольную работу 5 "Квантовая физика". Карташов Ю.А - 14 стр.

UptoLike

Рубрика: 

14
Поэтому потенциальная энергия электрона может быть представлена в
виде
Е
пот
=
no
r
Ze
πε
4
2
= – mv = – 2Е
2
n
кин
.
При этом полная энергия электрона на орбите равна
Е = Е
пот
+ Е
кин
= – Е
кин
.
Находим кинетическую энергию в соответствии с формулой (3)
Е
кин
=
2
2
n
mv
=
22
0
22
2 nmr
Z =
.
Учитывая, что = 1,05=
.
10
–34
Дж
.
с, m = 0,911
.
10
–30
кг, r
о
=0,529
.
10
–10
м, для
гелия Z = 2 и условие n = 1, получим
Е
кин
=
()
11052901091102
100514
20230
68
2
),(,
,
= 8,63
.
10
–18
Дж =
19
18
1061
10638
,
,
= 54,4 эВ,
Е
пот
= – 2Е
кин
= – 108,8 эВ, Е = – Е
кин
= – 54,4 эВ.
Отметим, что полная энергия электрона в основном состоянии (n = 1) мо-
жет быть записана в виде
Е = – Z
2
E
i
,
где Е
i
энергия ионизации атома водорода, равная 13,6 эВ.
Подставляя в это выражение Z = 2, получим выше найденное значение
энергии Е = – 54,4 эВ.
Элементы квантовой механики
Длина волны де Бройля
pp
h =
π
==λ
2
, (1)
где p – импульс частицы.
В релятивистском случае
р =
kko
EEE
c
)2(
1
+
, (2)