科目:高中物理 来源: 题型:
eB | 4πm |
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科目:高中物理 来源: 题型:038
如果认为氢原子的核外电子围绕原子核做匀速圆周运动,其轨道半径为r,电子的质量为m,元电荷为e.试推导电子绕核运动的角速度ω、动能Ek和频率f的表达式。
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1896年物理学家塞曼在实验室中观察到了放在磁场中的氢原子的核外电子的旋转频率发生改变(即频率移动)的物理现象,后来人们把这种现象称之为塞曼效应。如图所示,把基态氢原子放在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与电子作圆周运动的轨道平面垂直,电子的电量为e,质量为m,在发生塞曼效应时,必须认为电子运动的轨道半径始终保持不变。那么:
(1)在发生塞曼效应时,沿着磁场方向看进去,如果电子做顺时针方向旋转,那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了?电子做逆时针方向旋转时的情况又如何呢?
(2)试说明:由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变(即频率移动)可近似地由下式给出:(提示:①频率的改变量:;②很小,即:或……)
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(1)在发生塞曼效应时,沿着磁场方向看进去,如果电子做顺时针方向旋转,那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了?电子做逆时针方向旋转时的情况又如何呢?
(2)试证明:由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变Δf(即频率移动)可近似地由下式给出:Δf=±(提示:①频率的改变量:Δf=f-f0;②Δf很小,即:Δf<<f0或f≈f0……)
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