原子物理学第四版-课后答案-标准版

千里之行，始于足下让知识带有温度。第2页/共2页精品文档推荐原子物理学第四版-课后答案标准版原子物理习题库及解答

第一章

1-1由能量、动量守恒?????'

+'='+'=eeeevmvmvmvmvmvmααα

αα

ααα222

212121

(这样得出的是电子所能得到的最大动量，严格求解应用矢量式子)

Δ

得碰撞后电子的速度ee

mmvmv+='ααα2p

故αvve

2≈'由)(105.2400

1

~22~

~

~4radmmvmvmvmvmp

ptgeeee-?==

'

?αα

αα

ααθθ

1-2（1）)(8.225

244

.127922fmctgab=???==

θ（2）523

2

132

1063.9197

1002.63.19]10

8.22[14.3--?=?????==ntbN

dNπ

1-3Au核：)(6.505.4244

.1794422fmvmZerm=???==α

αLi核：)(92.15.4244

.134422fmvmZerm=???==α

α

1-4（1）)(3.167

44.17912

21MevreZZEmp=??==

（2）)(68.44

44.11312

21MevreZZEm

p=??==

1-52

sin/)4(2sin/)4(42022

2

142221θρθrdstANEeZZntdEeZZNdNpp?=Ω=

4

2323213)5.0(1105.1105.11971002.6)41044.179(????????=--

68

221090.8197

10

5.144.1795.102.6--?=?????=

1-6ο

60=θ时，2

32221?==

actga

bθο90=θ时，12

222?==actgabθ3)2

1()2

3(

22

2

221

2

1

==

=∴bb

dNdNππ

1-7由3

2

104-?=ntbπ，得ntbπ3

2

10

4-?=

由2

2θ

ctgab=

，得2

3233232)67.5(102181

1002.614.310410104)2(??????=

?=οntctgaπ)(10

96.5224

cm-?=

)(8.23161096.5)41(2

sin)4(2442badd=???==Ω∴-θσ

1-8（1）设碰撞前m1的速度为v1，动量为p1。

碰撞后m1的动量为1

p'，m2的动量为2p'由动量、能量守恒可得：

1

211011pmmmnvp?

?

?++

='μ

12

12022

pmmmnvp?

??++-='μ

其中2

12

1mmmm+=

μ，将它代入上两式可得：

1211021121

pmmmnmmpmp?

??

+++='

12

12022122

pmmmnmmpmp?

??

+++-='

它们之间的矢量关系可用下图表示，其中圆心C为质心，0n?

表示质心系里m1碰

撞后的速度。2

11

121121,mmpmAOmmpmvOBOC+=+=

==μ

当21mm时，A点在圆外

由图可知，12

maxsinmmAO

COL='=θ

（2）因ο90,1sin,maxmax12=∴=∴=LLmmθθ（请参阅朗道的力学）

1-9对Au核：)(114144.17912

211fmEeZZap=??==

对Ag核：)(7.671

44.14712

212fmEeZZap

=??==

由2

2θctgab=可求得)

(12673.327.67)

(21373.32114

21fmbfmb=?==?=

%30%7022

2121?+?=∴tnbtnbN

dNππ

333

1082.51025.110

57.4?=?+?=

（其中3

231105.11971002.6-???=

tn；3232105.1108

1002.6-???=tn）

1-10?

=?2sinsin2)4(42221θθθπdNntEeZZN?

=2

sinsin)4(242221θθθπdEeZZNnt

baEeZZntN]2sin2

1

[4)4(222221θπ--??=

（1）94121041.1242.01024.61038.9?=????=?-N

（2）10

4121076.131024.61038.9?=????=?-N

（3）114

121068.713110

24.61038.9)10(?=????=≥?-οθN

1211121061.81068.71038.9)10(?=?-?=<?∴οθN

其次章

2-1（1）33

01053.69.1104.12?=?==

Ehcλ（?）

)(1059.4101053.63

141030HzC

?=??==-λ

υ

（2）33

01065.35

.19.110

4.12?=+?=+=e

EEhCλ（?）

2-2利用公式22022

22,,nRhCZECnZvZaneZmnrn

nen-====αη1

3

11121104.12,VeVhceEEV?=

=-=λ（1）H原子：529.02

2

1==e

mreη（?），)/(1019.261smcv?==α12.24412

2

2===re

mreη（?），)/(1009.12162smcv?==αHe+离子：265.0212

2

1

==e

mr

eη（?），)/(1038.4261smcv?==α06.1412==rr（?），)/(1019.262smCv?==αLi++离子：176.0529.03

1

1=?=

r（?）

，)/(1057.6361smcv?==α704.0412==rr（?），)/(1029.32

362smCv?==α

（2）H原子：)(6.131eVRhcE-=-=

He+离子：)(4.546.1342

1eVRhcZE-=?-=-=

Li++离子：)(4.1226.1392

1eVRhcZE-=?-=-=

（3）H原子：)(2.10)

6.1340.3()

(121Ve

e

EEV=+-=-=

12162

.10104.123

11=?==eVhcλ（?）He+离子：)(8.402.1041VV=?=

3048

.40104.123

1=?=

λ（?）Li++离子：)(8.912.1091VV=?=

1358

.91104.123

1=?=

λ（?）

2-3)(8.91)4.36.13(912eVEEE=-?=-=?

2-4)(2.1012eVEEE=-=?

由能量、动量守恒可得质子的阈能：

)(4.202.102212

1eVEEmmmEth=?=?=?+=

)/(1025.624smm

Evth

?==

∴

2-5（1）

175403293/1018.1293

1062.8/)6.1340.3(1104442

85

5

--?-??+--?=?=?==-eeeNNn

现175

14

1,1eNNn=∴=故149323

1

1093.0104.2210

02.6?=???=-NV（米3）

（2）室温下氢原子)(09.126.1351.1,113eVEEEn=+-=-=?∴=

2-6只观看到赖曼系的头四条谱线1216?，1026?，97