题目内容

已知氢原子处于基态时,原子的能量E1=-13.6 eV,电子的轨道半径为r1=0.53×10-10 m;而量子数为n的能级值为,半径.试问(结果保留两位有效数字):

(1)若要使处于n=2的激发态的氢原子电离,至少要用频率多大的光照射氢原子?

(2)氢原子处于n=2能级时,电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少?

(静电力常量k=9×109 N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)

 

【答案】

(1)

(2)电子的动能为:  (或3.4eV)

电子的势能为:(或-6.8eV)

【解析】(1)氢原子处于n=2激发态时,原子的能量为 ……………………………(1分)

要使其发生电离,至少要吸收能量……………………………(1分)

则最小频率…………(2分)

(2)氢原子处于n=2激发态时,有……………………………(1分)

 ……………………………(1分)

            则电子的动能为:  (或3.4eV)…………(1分)

电子的势能为:(或-6.8eV)…………(1分)

 

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