Question

氢原子基态能量E₁=-13.6eV，电子绕核运动半径r₁=0.53×10^-10m． 求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10^-30kg)
（1）原子系统具有的能量；
（2）电子在轨道上运动的动能；
（3）电子具有的电势能；
（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？

Answer 1

（1） （2）0.85eV（3）-1.7Ev（4）0.66eV

（1）
（2）  

所以动能
（3）由于
所以电势能 
（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：
本题考查的是对氢原子光谱能级及跃迁辐射的理解，根据玻尔氢原子理论和能级关系计算出氢原子处于n=4激发态时具有的能量；根据电子轨道特点计算出其动能；根据总能量等于势能加动能得到电势能；根据跃迁方式得到光子能量；