Question

氢原子在基态时轨道半径r₁=0.53×10^-10m，能量E₁=-13.6eV，求氢原子处于基态时：

(1)电子的动能；

(2)原子的电势能.

(3)用波长是多少的光照可使其电离？

(4)电子在核外旋转的等效电流.(已知电子质量m=9.1×10^-31kg)

Answer 1

解析：电子做匀速圆周运动，库仑力提供向心力可计算出电子的动能和周期；使其电离就是要将原子的能量变成零.利用电流的定义式计算出等效电流.

(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v₁，则：

k=

    电子动能E_k1=mv₁²== eV=13.6 eV.

(2)E₁=E_k1+E_p1,

E_p1=E₁-E_k1=-13.6eV-13.6eV=-27.2 eV.

(3)设用波长λ的光照射可使氢原子电离：h=0-E₁

λ=-=m=0.914×10^-7 m.

(4)等效的环形电流l=e/T

    由k=mr()²，可得T=2π

    所以l==代入数据得：l=1.05×10^-3A.