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.