Question

【题目】氢原子处于基态时，原子能量E1=－13.6eV，已知电子电量e =1.6×10—19C，电子质量m=0.91×10—30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.

（1）氢原子核外电子的绕核运动，则氢原子处于n=2的定态时，核外电子运动的周期多大？处于n=2的定态与n=4的定态电子运动周期之比? （用K，e，r1，m表示，rn=n2r1，,不要求代入数据）

（2）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？

（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？(其中h=6.63×10-34J·s)

Answer 1

【答案】（1）1:8（2）8.21×1014Hz（3）四条

【解析】（1）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库伦力作向心力，有

其中r2=4r1

解得：T2/T4=1:8

（2）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：

得 =8.21×1014Hz

（3）由于钠的极限频率为6.00×1014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为eV=2.486 eV

一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差 ，所以在六条光谱线中有E41、E31、E21、E42四条谱线可使钠发生光电效应。