问题标题:
【已知氢原子是基态的电子轨道半径为r1=0.53×10-10m,基态的能级值为E1=-13.6eV.(1)求电子在n=2的轨道上运转形成的等效电流;(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发】
问题描述:
已知氢原子是基态的电子轨道半径为r1=0.53×10-10m,基态的能级值为E1=-13.6eV.
(1)求电子在n=2的轨道上运转形成的等效电流;
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画一能级图在图上用箭头标明这些氢原子能发出几条光谱线;
(3)计算这几条光谱线中最长的波长.
李瑞杰回答:
答案:
解析:
(1)电子的绕核运转具有周期性,设运转周期为T,由牛顿第二定律和库仑定律有 k=m()2r2, ① 且r2=n2r1=4r1.②对轨道上任一处,每一周期通过该处的电量为e,由电流强度定义式得所求等效电流强度 I=,③联立①②③式得I==×A=1.3×10-4A(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射,会得到三条光谱线,能级图如图所示.(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小,发生跃迁的两个能级的能量差最小,根据氢原子能级的分布规律可知,氢原子一定是从n=3的能级跃迁到n=2的能级,设波长为λ,由 h=E3-E2,得λ==m=6.58×10-7m.
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