氢原子基态能量E1=-13.6eV,电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53×10-10m.求氢原子处于n=4激发态时:(
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解题思路:根据能量关系

E

n

1

n

2

E

1

,求出氢原子处于n=4激发态,原子系统所具有的能量.根据库仑引力提供向心力得出电子在轨道n=4上运动的动能.

(1)E4=

E1

42=[−13.6/16]=-0.85eV

(2)因为r4=42r1

根据库仑引力提供向心力得,K

e2

r24=m

v2

r4

所以,EK4=

1

2mv2=

Ke2

32r1=

9×109×(1.6×10−19)2

32×0.53×10−10J=0.85eV.

答:(1)原子系统具有的能量为-0.85eV.

(2)电子在n=4轨道上运动的动能为0.85eV.

点评:

本题考点: 氢原子的能级公式和跃迁.

考点点评: 原子系统具有能量等于电子动能和系统具有的电势能之和.知道电子绕核旋转,靠库仑引力提供向心力.