精英家教網(wǎng)氫原子能級(jí)如圖所示，氫原子基態(tài)能量E1=-13.6eV，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.53×10-10m．．氫的核外電子的第n條可能軌道的半徑為rn=n2r1求氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：（電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg）  1）電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；2）電子具有的電勢(shì)能；（以上各問題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，能量值以電子伏為單位）
分析：（1）根據(jù)庫(kù)侖引力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，求出電子在軌道上的動(dòng)能．
（2）原子的能量等于電勢(shì)能和電子動(dòng)能之和，求出原子在n=4激發(fā)態(tài)的能量，從而求出電子具有的電勢(shì)能．
解答：解：（1）由k
e2
r42
=m
v2
r4
得，
EK4=
1
2
mv2=
1
2
ke2
r4
．
又r4=16r1
所以EK4=
ke2
32r1
=
9×109×(1.6×10-19)2
32×0.53×10-10
J=0.85eV．
（2）E4=
E1
n2
=
-13.6eV
16
=-0.85eV
所以電子具有的電勢(shì)能E′=E-EK4=-0.85-0.85eV=-1.7eV．
答：（1）電子在軌道上的動(dòng)能為0.85eV．
（2）電子具有的電勢(shì)能為-1.7eV．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道原子的能量等于電勢(shì)能與電子動(dòng)能之和，會(huì)通過庫(kù)侖引力提供向心力求出電子的動(dòng)能．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?廣州一模）氫原子能級(jí)如圖所示，一群原處于n=4 能級(jí)的氫原子回到n=1的狀態(tài)過程中（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個(gè)處于基態(tài)的氫原子射向另一個(gè)處于基態(tài)的靜止的氫原子發(fā)生碰撞并連成一體，損失的動(dòng)能使其中的一個(gè)氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，這個(gè)氫原子最多能發(fā)出兩個(gè)不同頻率的光子．已知：元電荷e=1.6×10-19C，真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.63×10-34Js，光子的動(dòng)量可以不計(jì)，氫原子能級(jí)如圖所示．求：
（1）碰撞后躍遷到激發(fā)態(tài)的氫原子所處能級(jí)的量子數(shù)n及該氫原子碰撞前后的能量值
（2）兩個(gè)不同頻率的光子中波長(zhǎng)較短的光子的波長(zhǎng)值．
（3）入射氫原子的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是
13.6ev
13.6ev
；一群處于n=4能級(jí)的氫原子回到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射
3
3
種不同頻率的光子；其中最短波長(zhǎng)等于
488.5nm
488.5nm
 （已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s））．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?太原一模）在探究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用光照射某種金屬，測(cè)得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長(zhǎng)為λ0．若用氫原子發(fā)出的光照射該金屬，已知?dú)湓訌哪芗?jí)3躍遷到能級(jí)2時(shí)發(fā)出的光可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，但從能級(jí)4躍遷到能級(jí)3發(fā)出的光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．已知?dú)湓幽芗?jí)如圖所示，真空中的光速為c．則 （　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?南京一模）氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是
13.60
13.60
eV；群處于n=4能級(jí)的氫原子回到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射
3
3
種不同頻率的光子．

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