Question

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）

Answer 1

（1）
（2）电子的动能为： （或3.4eV）
电子的势能为：（或-6.8eV）

（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）