Frequenza di un elettrone che scende di livello in un atomo di idrogeno

NM81
Nella descrizione quantistica dell’atomo di idrogeno, per orbite circolari dell’elettrone sufficientemente
grandi, il momento angolare dell’elettrone rispetto al protone assume valori discreti di modulo Ln = h2πn ,
dove h `e la costante di Planck ed n un intero abbastanza grande. Applicando questa condizione a normali considerazioni di meccanica classica, calcolare al variare di n le corrispondenti energie En e le frequenze di rotazione νn dell’elettrone, nota la sua carica e e la sua massa m.
Saltando da un livello di energia En a quello adiacente En−1, l’atomo emette un quanto di luce di
frequenza νm = (En − En−1) /h. In che relazione stanno νn e νm?


Soluzione:
Usando T = 2πr/v e L = mvr e eguagliando la forza centrifuga a quella Coulombiana , si ottiene $E_n = me^4/(8\epsilon^2n^2h^2)$ e $\nu_n = me^4/(4h^3n^3\epsilon^2)$ con $\nu_n ≃ \nu_m$ per grandi n, perché $1/n^2 - 1/(n-1)^2 ≃ 2/n^3$


Ad essere onesto, a me risulta $E_n = me^4/(2\epsilon^2n^2h^2)$ e $\nu_n = me^4/(h^3n^3\epsilon^2)$. Al di là di questo (anche se mi piacerebbe capire qual è l'errore, o se magari hanno sbagliato quelli che hanno scritto la soluzione), non riesco a capire come ottenere la relazione fra le due frequenze, visto che ponendo semplicemente $\nu_n/\nu_m$ ottengo altri risultati.

Risposte
NM81
UP

porzio1
$mv^2/r=1/(4piepsilon_0)e^2/r^2$ ,cioè $K=1/2mv^2=1/(8piepsilon_0)e^2/r$

l'energia potenziale dell'elettrone è $U= -1/(4piepsilon_0)e^2/r$

quindi,l'energia totale dell'elettrone è $U+K= -1/(8piepsilon_0)e^2/r$

il raggio $r_n$ dell'n-sima orbita quantizzata è dato dall'espressione $r_n=n^2 (epsilon_0h^2)/(pime^2)$

$E_n=-1/(8piepsilon_0)e^2/r_n=-1/n^2(me^4)/(8epsilon_0^2h^2)$

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