全國中學生物理競賽分類匯編——原子物理(文件)
【正文】 在已知正反頂夸克之間的強相互作用勢能為 根據(jù)直接類比可知，正反頂夸克之間的強相互作用力為 （2）設(shè)正反頂夸克繞其連線的中點做勻速圓周運動的速率為，因二者相距，二者所受的向心力均為，二者的運動方程均為 （3）由題給的量子化條件，粒子處于基態(tài)時，取量子數(shù)，得 （4）由（3）、（4）兩式解得 （5）代入數(shù)值得 （6）2. 由（3）與（4）兩式得 （7）由和可算出正反頂夸克做勻速圓周運動的周期 （8）代入數(shù)值得 （9）由此可得 （10）因正反頂夸克的壽命只有它們組成的束縛系統(tǒng)的周期的1／5，故正反頂夸克的束縛態(tài)通常是不存在的．評分標準：本題25分1. 15分。（9）式1分，正確求得（10）式并由此指出正反頂夸克不能形成束縛態(tài)給6分。2. 10分。評分標準：本題18分（1）、（2）、（4）、（6）式各3分；（5）、（7）、（8）式各2分。式（3）4分，式（4）4分，式（5）4分，式（6）及結(jié)論共8分。氫原子基態(tài)的量子數(shù)1，基態(tài)能量已知，由式（4）可得出 （5）把式（5）代入式（4），便可求得氫原子的2，3，4，5，… 各能級的能量，它們是 J，J，J，J。理由：反射時光頻率n 不變，這表明每個光子能量hn 不變。有一種減速的方法是使用石墨（碳12）作減速劑．設(shè)中子與碳原子的碰撞是對心彈性碰撞，問一個動能為的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次，？第18屆復賽三、（22分）有兩個處于基態(tài)的氫原子、靜止，以速度與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞后二者的速度和在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。a． 反射光子數(shù)為入射光子數(shù)的80％；b．每個反射光子的能量是入射光子能量的80％。c．氦原子的質(zhì)量約為_________kg。b．原子核大小的數(shù)量級為_________m。試判斷下列說法是否正確，并簡述理由。第20屆復賽（無）第19屆預賽（無）第19屆復賽六、（20分）在相對于實驗室靜止的平面
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