Question

【題目】氫原子基態能量E1=﹣13.6eV，電子繞核運動半徑r1=0.53×10﹣10m．En=，rn=n2r1求氫原子處于n=4激發態時：（電子的質量m=0.9×10﹣30kg；電子的電量e=1.60×10﹣30C；庫侖定律公式F=kQ1Q2/r2，其中靜電力常數K=9.0×109Nm2/C2）

（1）原子系統具有的能量；

（2）電子在軌道上運動的動能；

（3）電子具有的電勢能；

（4）向低能級躍遷輻射的光子頻率最多多少種？其中最低頻率為多少（保留兩位有效數字）？

Answer 1

【答案】（1）-0.85eV（2）0.85eV（3）﹣1.7eV（4）6種；1.0×1033Hz．

【解析】

（1）根據氫原子能級公式

（2）由題意：

根據庫侖力提供向心力：

所以動能

（3）由于E4=Ek4+EP4

所以電勢能 Ep4=E4﹣Ek4=﹣1.7eV

（4）最多有=6種．從n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能級差最小的是n=4→n=3，

所輻射的光子能量為：△E=hγ=E4﹣E3=0.66eV．

得：γ=1.0×1033Hz．