氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离求详解

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 04:58:29
氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离求详解

氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离求详解
氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时
(1)电子的动能
(2)原子的电势能
(3)用波长是多少的光照射可使其电离
求详解

氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离求详解
这个问题很多人会产生误解,关键是玻尔理论和现代量子力学理论不相容.玻尔理论中原子的模型仍然是个经典模型(卢瑟福行星模型),只不过人为加上量子化假设和定态假设,以及使用普朗克-爱因斯坦公式ΔE=hv来解释原子的稳定性和H光谱.该模型保留了经典轨道(圆周运动)和轨道半径、电子速度、电子动能的概念.
在该模型下,基态电子的势能=-13.6eV(可用电场力将电子从0.53埃移到无穷远处做功量计算得到,无穷远处电子和核系统的电势能为零,该计算要使用积分,这里就不打出来了).
利用电场力等于向心力可知:F=ke^2/r^2=mv^2/r,根据该式可得电子的动能1/2mv^2=ke^2/2r=13.6eV.
也即基态时电子的总能量=13.6-13.6=0eV.这一点和我们的正常理解是不同的,正常理解电子的总能量就是-13.6eV,而不是0eV.为什么有这样的差别呢?
原因在于玻尔理论的局限性.按照现代量子力学的观点,电子在核附近的运动根本不是圆周运动,电子根本不是一个经典粒子,而是一种波(不过有时我们也用粒子的观点看待电子,这时需要使用物质波的概率解释),它没有明确的运动轨迹和半径,也没有速度和动能的概念(电子的运动神出鬼没,无法用经典力学的速度、动能描述),尽管可以用玻尔理论计算出电子的“速度”和“动能”,但这个模型本身是错误的,因此计算结果就没有任何意义.正因如此,按量子力学的观点,电子的能量就是其电势能(也可以说原子的能量就是电子和核的静电作用势能,不考虑核内部的能量),这一电势能具有统计的意义(因为按粒子的观点看待电子时它离核的距离时刻在变化,其运动图像可用电子云直观表达).
基态电子的玻尔半径实际上就是基态电子运动的平均半径(也就是基态波函数概率最大的区域半径).
因此,第一个问题的答案就是:如果在玻尔(错误)理论的框架下,氢原子基态电子的动能就是13.6eV.在现代量子力学的框架下,电子不具有经典意义上的动能.
第二个问题,两种理论的答案相同,但在量子力学中电势能就是总能量.
你的第三个问题可利用下式计算:0-(-13.6eV)=hv,0表示电离(理论上讲就是无穷远处)时电子在核势场中的电势能.计算时eV要换算为焦耳.

电子的动能应该就是0-E1=13.6eV
电势能应该为0,因为电子处于基态,所有的势能都转化成了动能。
至于求光照波长,则可以用普朗克的光电效应方程E=hf,E是电子摆脱束缚所需的能量,就是13.6电子伏,h是普朗克常量,f就是光照的频率。求出f,再通过公式波长=cf求出波长,c是光速。...

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电子的动能应该就是0-E1=13.6eV
电势能应该为0,因为电子处于基态,所有的势能都转化成了动能。
至于求光照波长,则可以用普朗克的光电效应方程E=hf,E是电子摆脱束缚所需的能量,就是13.6电子伏,h是普朗克常量,f就是光照的频率。求出f,再通过公式波长=cf求出波长,c是光速。

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氢原子在基态时轨道半径r1=0.53×10^-10m,能量E1=-13.6eV.求氢原子处于基态时(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离求详解 氢原子的基态轨道半径为r=0.53*10^-10 电子在该轨道上的速度为 氢原子基态能量E1=-13.6eV,电子绕核运动半径r1=0.53*1010-10m.求氢原子处于n=4的激发态时:氢原子基态能量E1=-13.6eV,电子绕核运动半径r1=0.53*1010-10m.求氢原子处于n=4的激发态时:(1)原子系统具有的 现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63x10-34J.s.则:(1)电子在n=4的轨道上运动的动能 现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63x10-34J.s.则:(1)电子在n=4的轨道上运动的动能 氢原子中电子离核最近的轨道半径r1=0.53x10^-3m试计算电子在该轨道上运动时的等效电流 氢原子基态电子轨道半径r=0.53*10^-10m,基态能级值为E=-13.6eV.求电子在n=2的轨道上形成的等效电流 氢原子处于基态时,原子能量E1=-13.6 eV,已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用 氢原子由A能级迁到B能级,核外电子的两个可能轨道半径之比是1:4 求:1 电子在这两个轨道上运行的周期之比?2 电子在这两个轨道运行时向心加速度之比?有一群氢原子处于N=4的能级上,已知基态 氢原子处于基态时,电子的轨道半径为R1,速度为V1,动能为E1,所受静电力为F1,电子在n=2的轨道上运动的半径为R2,速度为V2,动能为E2,所受静电力为F2,则:A:R1/R2=4 B:V1/V2=2 C:E2/E1=4 D:F1/F2=2 一道大学物理磁场的题 若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道,已知电子轨道半径r=0.53e-10m,绕核运动速度大小v=2.18e8m/s,则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为多少,电子电量 根据玻尔理论,氢原子核外电子在n=1和n=2 轨道运动时轨道半径之比为1:4 怎么的出来的Rn=R1×n2(n的平方),R1有具体的值,是5.29×10的-11次方。n=1时,半径是R1;n=2时,半径是R1×(2的平方 高中物理-氢的能级有一道物理题,做出来答案和标准答案不一样啊,它那答案做不出来...已知氢原子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(前面那小题省略,与第后面小 氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E=-13.6eV,轨道半径r1=0.53×10-10m.这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏? 物理原子结构问题 紧急现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63x10-34J.s.则: (1)电子 氢原子基态能量E1=-13.6eV,电子绕核运动半径r1=0.53*1010-10m.求氢原子处于n=4的激发态时:(1)原子系统具有的能量?(2)向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种?其中最低频率是多少? 氢原子核半径r1=1.5×10-15m,核外电子绕核旋转的轨道半径r2=0.53×10-10m,r2包括了r1吗氢原子核半径r1=1.5×10-15m,核外电子绕核旋转的轨道半径r2=0.53×10-10m,这个核外电子轨道r2是不是包括了r1,还是由 已知氢原子的电子轨道半径r1=5.3×10-9m,基态能量E1=-13.6eV,量子数n的能级值En= E1,静电力常量已知氢原子的电子轨道半径r1=5.3×10-9m,基态能量E1=-13.6eV,量子数n的能级值En= E1,静电力常量