关于相对论和原子物理激发态原子能量比基态高ΔE,该原子运动时发射一个光子并归于基态,且静止,其静质量m0,求发射光子能量E'?

Question

关于相对论和原子物理
激发态原子能量比基态高【ΔE】,该原子运动时发射一个光子并归于基态,且静止,其静质量【m0】,求发射光子能量【E'】?

Answer 1

反过来看这个过程,一个光子撞一个静止质量为m0的原子然后把它正好撞到激发态
光子能量E',动量P'=E'/C,撞击完后也是粒子动量
被撞后的粒子静止质量为M0'=M0+ ΔE/C^2（激发态与基态能量差从外部看可以看成静止质量不同,这一步不是很容易理解,暂且只能说这是对的）,体系总能量为M0C^2+E',在撞击完后就是粒子的能量E,解方程
E^2=M0'^2C^4+P0'^2C^2即可.
验证答案及上述括号是正确的做法：
求 出E'后你就可以反解出零动量系（质心系）,你只要验证在这个参照系里的总能量为M0C^2+ΔE即可