结构推理
双原子分子中两原子间的作用可以用Morse势
(1)
来描写,对于分子内部运动(相对运动)的s态(),试设法解出径向方程,确定能级公式(束缚态)。
【正确答案】s态波函数可以写为
满足径向方程
(2)
为约化质量,为两原子核间距离。
由式(1)可知,时取极小值,故R相当于分子的键长,根据实验测定,(数量级相同),所以将在附近作Taylor展开的办法对于本题不适用,试作变换
(3)
则
式(2)变为
(4)
其中
由定义式(3)易见
近似地可以认为相当于,根据处式(4)的渐进性质,令
代入式(4),得到满足的方程
(5)
在令,式(5)就变为合流超几何方程
(6)
式(6)当能使的解
(7)
为了保证处,合流超几乎方程式(7)必须中断成v次多项多项式,其条件为
即
即得能级公式
其中,式(8)中第一项相当于谐振子振动能级,第三项为中非谐成分引起的能级修正,式(8)仅当不太大时才成立,而且必须,以保证。
【答案解析】