Вопрос школьника
Если в атоме водорода заменить отрицательным μ-мезоном, образуется система, которая называется мезоатомом. Пользуясь теорией Бора, найти радиус мезоатома в состоянии с наименьшей энергией. Заряд мезона равен заряду электрона. Масса μ-мезона mμ = 1,88⋅10 − 28 Кг.
Ответ от учителя
Для решения этой задачи необходимо использовать формулу Бора для радиуса орбиты электрона в атоме водорода:
r = n^2 * h^2 / (4 * π^2 * m * e^2)
где n — главное квантовое число, h — постоянная Планка, m — масса электрона, e — заряд электрона.
Для мезоатома заменяем массу электрона на массу μ-мезона и заряд электрона на заряд μ-мезона:
r = n^2 * h^2 / (4 * π^2 * mμ * e^2)
Подставляем известные значения:
r = 1^2 * (6,626⋅10^-34 Дж⋅с)^2 / (4 * π^2 * 1,88⋅10^-28 Кг * 1,602⋅10^-19 Кл)^2
r = 5,29⋅10^-15 м
Таким образом, радиус мезоатома в состоянии с наименьшей энергией составляет 5,29⋅10^-15 м.
