Problema 15 · Física II URV 2020

Problema 15 (10 punts). Transicions d'òrbita atòmica prequàntica

En el model clàssic prequàntic de l'àtom d'hidrogen, un electró de càrrega $-e$ i massa $m_e$ descriu una òrbita circular de radi $r_0$ al voltant del nucli atòmic. Es demana expressar en funció de les dades del problema ($m_e$, $e$, $r_0$, l'excentricitat $\varepsilon$ i la constant electroestàtica $k$):

a)

La velocitat orbital inicial de l'electró i el seu moment angular.

b)

Si mitjançant una interacció externa s'altera el mòdul de la seva velocitat de manera que passa a descriure una òrbita el·líptica d'excentricitat $\varepsilon$ (mantenint $r_0$ com a radi mínim o perigeu), quina ha d'haver estat la variació d'energia cinètica experimentada per l'electró?

c)

Quina velocitat mínima addicional s'hauria d'haver transmès a l'electró a partir de l'òrbita circular inicial per aconseguir ionitzar completament l'àtom?