氢原子在基态时轨道半径r 解析:电子做匀速圆周运动,库仑力提供向心力可计算出电子的动能和周期;使其电离就是要将原子的能量变成零.利用电流的定义式计算出等效电流.(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1,则:k=电子动能E k1=mv 1 2=eV=13.6 eV.(2)E 1=E k1+E p1E p1=E 1-E k1=-13.6eV-13.6eV=-27.2 eV.(3)设用波长λ的光照射可使氢原子电离:h=0-E 1λ=-=m=0.914×10-7 m.(4)等效的环形电流l=e/T由k=mr()2,可得T=2π所以l=代入数据得:l=1.05×10-3 A.
氢原子的能级公式:E 根据C 24=6,知氢原子在n=4的定态时发出6种频率的光.根据玻尔理论△E=Em-En(m>;n)分析得知,氢原子从n=4跃迁到n=3能级时放出的光子频率最小,则有:E4-E3=hγmin;得到γmin=E4-E3h=(-0.85-(-1.51))×1.6×10-196.63×10-34Hz=1.6×1014Hz答:大量的氢原子在n=4的定态时,可放出6种频率的光,其中最小频率等于1.6×1014Hz.
氢原子处于基态时能量E (1)n=2的氢原子的能量为:E2=E122=-3.4eV;用频率为γ的电磁波照射氢原子,则有:hγ=0-E2=3.4eV=3.4×1.6×10-19 J解得:γ=8.21×1014Hz(2)已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,钠的逸出功为:W=hν=6.63×10-34×6.00×1014 J=2.49 eV一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光照射钠,要使钠发生光电效应,必使跃迁时两能级的差△E≥W,所以在六条光谱线中有E41、E31、E21、E42四条谱线可使钠发生光电效应.(3)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动,库仑力充当向心力,有:ke2r22=m4π2r2T2,r2=4r1,核外电子的等效电流为:I=eT=e216πr1kmr1.答:(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用8.21×1014Hz频率的电磁波照射氢原子.(2)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光照射钠,有4条谱线可使钠发生光电效应.(3)处于n=2的定态时,核外电子的等效电流是e216πr1kmr1.
已知氢原子处于基态时,原子的能量 (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)
氢原子基态的能量为E1 =-13.6eV.大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有光子 解:根据2113能级公式En=E1/n^2,设激发态能级为n,从5261第n能级跃迁4102到基态n=1,辐射出的光子能量最大1653,对应的频率最大(ΔE=hν):ΔE=En-E1=-E1*(1-1/n^2)=-E1*(1-0.04)->;1/n^2=0.04=1/25->;n=5从能级公式可知,能级差最小的为从第5能级跃迁到邻近的第4能级,能级差最小,对应的光子能量最小,光子频率最小,符合E5-E4=-E1*(1/4^2-1/5^2)=13.6(1/16-1/25)=0.31eV从第5能级跃迁到较低的第4、3、2、1能级,跃迁的方式,相当于从5个元素中每次随机找到2个元素的组合数,根据组合数公式,辐射出光子的种类数为5*4/2*1=10种(自己从能级图上可以画出具体的跃迁形式)
氢原子基态的能量