المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مـحددات الطبقـة الاجتـماعيـة للمستهلك وقـياسهـا
2024-12-04
الطبقة الاجتماعية والمنزلة الاجتماعية وخصائص الطبقة الاجتماعية
2024-12-04
معطيات الإخلاص
2024-12-04
موانع الإخلاص
2024-12-04
حقيقة الإخلاص
2024-12-04
الإخلاص في الروايات الشريفة
2024-12-04

الغزل
23-03-2015
Many Meanings
7/11/2022
عدم مسنونية الاذان لشيء من النوافل والفرائض عدا الخمس اليومية
1-12-2015
كروتن Codiaeum variegatum
23-12-2020
الرياح و قياس سرعتها
2024-09-28
الاستثناءات من مبدأ القناعة الوجدانية
17-5-2017

Finite Size of Nucleus  
  
1082   07:05 مساءاً   date: 14-8-2016
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 67


Read More
Date: 18-8-2016 1363
Date: 11-8-2016 1183
Date: 29-8-2016 944

Finite Size of Nucleus

Regard the nucleus of charge Z as a sphere of radius R0 with a uniform charge density. Assume that R0 << a0 where a0 is the Bohr radius of the hydrogen atom.

a) Derive an expression for the electrostatic potential V(r) between the nucleus and the electrons in the atom. If V0(r) = -Ze2/r is the potential from a point charge, find the difference δV = V(r) – V0(r) due to the size of the nucleus.

b) Assume one electron is bound to the nucleus in the lowest bound state. What is its wave function when calculated using the potential V0(r) from a point nucleus?

c) Use first-order perturbation theory to derive an expression for the change in the ground state energy of the electron due to the finite size of the nucleus.

SOLUTION

a) To find the potential V(r) near the nucleus, we note Gauss’s law, which states that for an electron at a distance r from the center of a spherical charge distribution, the electric field is provided only by those electrons inside a sphere of radius r. For r < R0, this is the charge Z(r/R0)3, whereas for r > R0 it is just the charge Z . Thus, we find for the derivative of the potential energy:

(1)

where C is a constant of integration. We chose C = -3 to make the potential continuous at r = R0:

(3)

(4)

b) For a single electron bound to a point nucleus, we can use hydrogen wave functions:

(5)

(6)

c) The first-order change in the ground state wave energy is

(7)

(8)

For any physical value of Z, the parameter ξ is very much smaller than unity. One can evaluate the above integral as an expansion in ξ and show that the first term is -0.2ξ3, so the answer is approximately 0.2Z2 ERξ2.




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.