Question

氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：（

Answer 1

解题思路：根据能量关系

E

n

＝

1

n

2

E

1

，求出氢原子处于n=4激发态，原子系统所具有的能量．根据库仑引力提供向心力得出电子在轨道n=4上运动的动能．

（1）E4＝

E1

42=[−13.6/16]=-0.85eV

（2）因为r₄=4²r₁

根据库仑引力提供向心力得，K

e2

r24＝m

v2

r4

所以，EK4＝

1

2mv2＝

Ke2

32r1＝

9×109×(1.6×10−19)2

32×0.53×10−10J＝0.85eV．

答：（1）原子系统具有的能量为-0.85eV．

（2）电子在n=4轨道上运动的动能为0.85eV．

点评：

本题考点： 氢原子的能级公式和跃迁．

考点点评： 原子系统具有能量等于电子动能和系统具有的电势能之和．知道电子绕核旋转，靠库仑引力提供向心力．