“在過(guò)去往往因?yàn)闀r(shí)間緊迫而放棄嘗試,但今天情況有所不同——還有兩個(gè)小時(shí)左右可以用來(lái)攻克難關(guān)!”
他調(diào)整好狀態(tài)準(zhǔn)備投入戰(zhàn)斗。
仔細(xì)讀完題目描述。
塞曼發(fā)現(xiàn)了在磁場(chǎng)所作用下鈉D光線會(huì)分裂成三股,而洛侖茲利用經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)解釋此現(xiàn)象。
兩人因此共同獲得了1902年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
假如說(shuō)某個(gè)原子里的游離電子(質(zhì)量是m,帶負(fù)電-e)處于向核拉拽的力-mw0^2r影響之下,并且進(jìn)行頻率為w0簡(jiǎn)諧震蕩,進(jìn)而產(chǎn)生相同圓頻率w0輻射;
現(xiàn)將該系統(tǒng)置于均勻磁場(chǎng)環(huán)境中,該磁場(chǎng)平行于z軸向上施加且強(qiáng)度為B(此處設(shè)定B等于(2me)*wL以簡(jiǎn)化計(jì)算);
(1)
選定一種繞著上述磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的框架參考,使得其中的粒子依然保持上述性質(zhì)的震動(dòng),請(qǐng)?jiān)诖梭w系下導(dǎo)出其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分解表達(dá),并求解方程組;
(2)
采用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)將上面求得結(jié)果轉(zhuǎn)回初始觀測(cè)視角;
(3)
指出在無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)參照條件下,原子釋放出來(lái)的圓形光譜經(jīng)過(guò)外加強(qiáng)磁場(chǎng)的作用之后會(huì)裂變成多少條;并且進(jìn)一步探討在較弱磁場(chǎng)條件下(wL遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于w0),相鄰兩條譜線間的頻帶寬度差異值。
司常海自言自語(yǔ),“貌似沒(méi)有我想象中的復(fù)雜,是因?yàn)槲易儚?qiáng)了?抑或是這回的出題官設(shè)置得太簡(jiǎn)單了些?”
隨后試著動(dòng)手試了試。
他寫道:“建立一套原點(diǎn)定位于離子中心O,三個(gè)軸分別為xyz組成的實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)體系;同時(shí)假設(shè)有另一體系Oxyz正以速率ω沿著z方向勻速自轉(zhuǎn)。。。。。?!?/p>
他還隨手畫了個(gè)圖表說(shuō)明兩者間的關(guān)系。
“兩個(gè)體系共用一條重合于磁場(chǎng)軸線上方的z-z主軸?!?/p>
“我們規(guī)定各個(gè)分量的方向向量為i,
j,
k
和
i,
j,
k?!?/p>
接下來(lái)他列出各種力包括復(fù)原力(-mw0^2r),洛倫茲力(-ev*B),向心力(-mw*(w*r)),以及科里奧利力(-2mw*v),然后總結(jié)了合力F=。。。
司常海見(jiàn)狀又迅速地填充起來(lái)。
此刻心情同做前面那道題一樣。
開始時(shí)略顯盲目亂寫,逐漸理清思緒。
寫了足足兩大張演草紙。