المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11614 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Hydrogen in Capacitor  
  
971   04:21 مساءاً   date: 18-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 70


Read More
Date: 14-8-2016 1123
Date: 18-8-2016 1464
Date: 28-7-2016 1592

Hydrogen in Capacitor

A hydrogen atom in its ground state is placed between the parallel plates of a capacitor. For times t < 0, no voltage is applied. Starting at t = 0,an electric field E(t) = E0e-t/τ is applied, where τ is a constant. Derive the formula for the probability that the electron ends up in state j due to this perturbation. Evaluate the result for j:

a) a 2s state

b) a 2p state

SOLUTION

For time-dependent perturbations a general wave function is

(1)

where the ѱj satisfy

(2)

For the time-dependent perturbation V(t),

(3)

From Schrodinger’s equation we can derive an equation for the time development of the amplitudes aj (t):

(4)

(5)

If the system is initially in the ground state, we have a1S (0) = 1 and the other values of aj (0) are zero. For small perturbations it is sufficient to solve the equation for j ≠ 1S:

(6)

(7)

The general probability Pj that a transition is made to state j is given by

(8)

This probability is dimensionless. It should be less than unity for this theory to be valid.

a) For the state j = 2S the probability is zero. It vanishes because the matrix element of z is zero: ⟨2S|z|1S⟩ = 0 because of parity. Both S-states have even parity, and z has odd parity.

b) For the state j = 2P the transition is allowed to the L = 1, M = 0 orbital state, which is called 2Pz. The matrix element is similar to the earlier problem for the Stark effect. The 2P eigenstate for L = 1, S = 0 and that for the 1S state is exp  The integral is

(9)

where a0 is the Bohr radius of the hydrogen atom.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.