Атом водорода и водородоподобных систем в квантовой механике
1. Двукратно ионизированный ион лития ![]()
находится в квантовом состоянии характеризуемой волновой функцией ![]()
. Рассчитать среднюю кинетическую энергию электрона в данном состоянии.
2. Трёхкратно ионизированный ион бериллия ![]()
находится в квантовом состоянии характеризуемой волновой функцией ![]()
. Рассчитать среднюю потенциальную энергию электрона в данном состоянии.
Колебательные и вращательные спектры двухатомных молекул
1. Собственная циклическая частота колебаний молекулы ![]()
![]()
коэффициент ангармоничности ![]()
. Определить: 1) энергию, частоту и длину волны кванта, излученного при переходе молекулы со 2-го на 1-й колебательный энергетический уровень; 2) максимальное квантовое число ![]()
, которое может иметь молекула в колебательном спектре; 3) максимальную колебательную энергию ![]()
; 4) энергию диссоциации ![]()
.
2. Для молекулы ![]()
определить: 1) момент инерции I; 2) вращательную постоянную В; 3) энергию, необходимую для возбуждения на 1-й вращательный уровень. Межъядерное расстояние составляет ![]()
.
3. Рассчитать сколько линий излучения содержит чисто вращательный спектр молекулы ![]()
, которая имеет следующие параметры: собственная циклическая частота колебаний ![]()
межъядерное расстояние ![]()
. Рассчитать разницу ![]()
между 1-й линией из низкочастотного и 1-й линией из высокочастотного спектров в колебательно – вращательной полосе излучения.
4. При изучении колебательно – вращательной полосы излучения молекулы ![]()
, было установлено, что интервал между соседними линиями, где отсутствует «нулевая» линия, запрещённая правилами отбора, составляет ![]()
. Найти расстояние между ядрами молекулы.
Справочный материал
Волновая функция основного состояния водородоподобного иона
![]()
, где ![]()
- первый боровский радиус; ![]()
- зарядовой число.
Энергетические уровни ангармонического осциллятора
![]()
, где ![]()
- квантовое число; ![]()
- собственная частота гармонического осциллятора; ![]()
- коэффициент ангармоничности.


