题目内容

已知氢原子处于基态时,核外电子绕核运动的轨道半径r1=0.53×10-10m,试求:

(1)基态时电子绕核运动的速度和周期;

(2)氢原子处于量子数n=1,2,3,…时,核外电子绕核运动的速度之比和周期之比.

答案:
解析:

  解:(1)设基态时电子在r1轨道上运动的速度为v1

                   km

得线速度

  v1e1.6×1019×m/s2.18×106m/s

运动周期

  T1s1.53×1016s

  (2)电子在对应于不同量子数的轨道上运动时,其轨道半径r与基态时轨道半径r1有关系式rn2r1,代入库仑力与向心力的关系式中,有

      kmv

电子在量子数n123,…不同轨道上运动的速度之比为

     v1v2v3∶…∶vn1∶…∶

周期  T2πn3n3T1

所以,电子在不同轨道上运动的周期之比为

     T1T2T3∶…∶Tn132333∶…∶n3

 

 


提示:

  在经典的原子模型中,认为核外电子绕核做圆周运动,做圆周运动所需的向心力来自电子与原子核之间的库仑力,轨道不同,电子在不同轨道上的速度也不同,因此根据关系式km,可求得速度值,然后由圆周运动的周长与速度的比值求得周期.

 


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