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
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


Helium Atom  
  
1055   04:15 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 65


Read More
Date: 4-9-2016 1303
Date: 25-8-2016 950
Date: 9-8-2016 1043

Helium Atom

Do a variational calculation to estimate the ground state energy of the electrons in the helium atom. The Hamiltonian for two electrons, assuming the nucleus is fixed, is

(i)

Assume a wave function of the form

(ii)

where a0 is the Bohr radius, α is the variational parameter, and χs is the spin state of the two electrons.

SOLUTION

In the ground state of the two-electron system, both orbitals are in 1s states. So the spin state must be a singlet χs with S = 0. The spin plays no role in the minimization procedure, except for causing the orbital state to have even parity under the interchange of spatial coordinates. The two-electron wave function can be written as the product of the two orbital parts times the spin part:

(1)

(2)

where a0 is the Bohr radius and α is the variational parameter. The orbitals ѱ(r) are normalized to unity. Each electron has kinetic (K) and potential (U) energy terms which can be evaluated:

(3)

(4)

where ER = 13.6 eV is the Rydberg energy. The difficult integral is that due to the electron–electron interaction, which we call V:

(5)

First we must do the angular integral over the denominator. If rm is the larger of r1 and r2 then the integral over a 4π solid angle gives

(6)

In the second integral we have set x = 2αr1/a0 and y = 2αr2/a0, which makes the integrals dimensionless. Then we have split the y-integral into two parts, depending on whether y is smaller or greater than x. The first has a factor 1/x from the angular integrals, and the second has a factor 1/y. One can exchange the order of integration in one of the integrals and demonstrate that it is identical to the other. We evaluate only one and multiply the result by 2:

(7)

(8)

(9)

This completes the integrals. The total ground state energy E(α) in Rydbergs is

(10)

We find the minimum energy by varying α. Denote by α0 the value of α at which E(α) is a minimum. Setting to zero the derivative of E(α) with respect to α yields the result α0= 27/16. The ground state energy is

(11)




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.