现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,

现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34 J•s.则:
(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
469602398 1年前 已收到1个回答 举报

wolfdoctor 幼苗

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解题思路:(1)根据rn=n2r 求出电子在n=4的轨道上的轨道半径,再根据库仑引力提供向心力,求出电子的动能.
(2)从n=4向n=1跃迁,能级差最大,发出的光子频率最大.

(1)电子绕核运动,由库仑引力提供向心力,则:
k
e2

r24=m
v2
r4
又 r4=42r
解得电子绕核运动的动能为Ek=[ke2/32r];
(2)频率最大的光子能量最大,对应的跃迁能量差也最大,即由n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大,据玻尔理论得,发出光子的能量
hv=E1([1
42-
1
12);
解得:v=3.1×1015 Hz.
答:(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是
ke2/32r];
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是3.1×1015 Hz.

点评:
本题考点: 氢原子的能级公式和跃迁.

考点点评: 本题考查对玻尔理论的理解和应用能力,关键抓住辐射的光子能量与能级差之间的关系.

1年前

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