1951年，物理学家发现了“电子偶素”，所谓“电子偶素”，就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统．已知正、负电子的质量均为me，普朗

Question

1951年，物理学家发现了“电子偶素”，所谓“电子偶素”，就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统．已知正、负电子的质量均为 m _e ，普朗克常量为 h ，静电力常量为 k ．

（1）若正、负电子是由一个光子和核场相互作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则此光子的频率必须大于某个临界值，此临界值为多大?

（2）假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径 r 、运动速度 v 及电子的质量满足玻尔的轨道量子化理论：2 m _e vr ＝ n （ h /2 π ）， n ＝1，2……“电子偶素”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正负电子相距为L时系统的电势能为 E ＝－ k （ e ² / L ），试求 n ＝１时“电子偶素”的能量。

（3）“电子偶素”由第一激发态跃迁到基态发出光子的波长为多大? 

Answer 1

（1）设光子频率的临界值为ν 0 ，则有 　　　ｈν 0 ＝２ｍ ｅ ｃ 2 ，　ν 0 ＝（２ｍ ｅ ｃ 2 ）/ｈ．　　　　　① （2）由于正、负电子质...