Question

將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作是繞固定的氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電量為e，質(zhì)量為m。

(1)若以相距氫核無窮遠(yuǎn)處為零勢能參考位置，則電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r時(shí)，原子的能量，其中K為靜電力恒量。試證明氫原子核在距核r處的電勢。

(2)在研究電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí)，可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流�，F(xiàn)對一氫原子加上一外磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直電子的軌道平面，這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I₁表示，將外磁場反向，但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I₂表示，假設(shè)上述兩種情況下氫核的位置，電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面及軌道半徑都不變，求外磁場反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差值，即等于多少？

Answer 1

（1）         （2）

   

解析:

(1)   

又∵ ∴

∴氫原子核在距核r處的電勢。

(2)   

∴