Условие:
Найти для атомов лёгкого и тяжёлого водорода разность первых потенциалов возбуждения.
Решение:
Рассмотрим энергию уровней в атоме водорода по формуле Бора:
Eₙ = –(μ·e⁴)/(2ℏ²·n²),
где μ – приведённая масса системы электрон–ядро. Для перехода с основного состояния (n = 1) на первое возбуждённое (n = 2) разность энергий будет
ΔE = E₂ – E₁ = –(μ·e⁴)/(2ℏ²)·(1/4 – 1) = (3μ·e⁴)/(8ℏ²).
Обратим внимание, что величина ΔE пропорциональна μ. Таким образом, разность потенциалов возбуждения для атомов лёгкого (протия) и тяжёлого (дейтерия) водорода определяется разницей приведённых масс.
- Для протия (легкого водорода) масса ядра ≈ m_p. Приведённая масса вычисляется по формуле
μ_H = (m_e...