Question

【题目】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

【答案】（1）（2）0.85eV（3）-1.7eV（4）0.66eV

【解析】

（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；