结构推理介子原子由核和束缚在核外处于类氢轨道上的介子组成()。由于核电荷分布于半径为R的区域内，相对于点状核，介子原子的能级有一移动。有效Coulomb势近似为 (1)定性阵述介子原子1s、2s、2p、3s、3p、3d能级绝对移动和相对移动。对这些移动的所有差异均给以物理解释。画出这些态的的微扰和未微扰能级图。(2)考虑到核电荷分布非点状这一事实，给出1s态能量一级改变的表示式。(3)假定，是介原子“Bohr半径”，估计2s-2p的能量移动并证明这个移动给出R的一个度量。有用的信息

【正确答案】解 (1)微扰Hamilton量为当时，，故诸能级向上移动。由于s态的介子在区域的概率较p态和d态的大，故s能级的移动交p和d能级的大。此外，l量子数越大，对应轨道角动量越大，介子云分布越离开中心，对应的修正就越小。如下图所示，实线表示未扰动的能级，虚线表示微扰能级。d能级的未微扰能级和微扰能级几乎一样。 (2)作为一级近似，1s态能级移动为。由于，可将在积分中的在处抽出，于是 (3)同样所以式中，是氢原子的Bohr半径。显然，由实验测得能级移动，即可得知R的数值。若代以，则

【答案解析】