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已知氢原子处于基态时,原子的能量E1=-13.6 eV,电子轨道半径r1=0.5...

已知氢原子处于基态时,原子的能量E1=-13.6 eV电子轨道半径r1=0.53×10-10 m;氢原子处于n=2能级时原子的能量E2=-3.4 eV此时电子轨道半径r2=4r1元电荷e=1.6×10-19 C静电力常量k=9.0×109 N·m2·C-2

(1)氢原子处于基态时电子的动能是多少?原子系统的电势能是多少?

(2)氢原子处于n=2能级时电子的动能是多少?原子系统的电势能又是多少?

(3)你能否根据计算结果猜想处于n能级的氢原子系统的电势能表达式?

 

(1)13.6 eV -27.2 eV(2)3.40 eV -6.8 eV(3)Epn=-k 【解析】(1)设氢原子处于基态时核外电子的速度为 根据库仑力提供向心力: 电子的动能. 根据氢原子在基态时能量等于势能与动能之和, 所以原子的电势能. (2)设氢原子处于基态时核外电子的速度为 根据库仑力提供向心力: 电子的动能. 根据氢原子在基态时能量等于势能与动能之和, 所以原子的电势能. (3)故从上面的推导可知  
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如图所示,氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.

 

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氢原子基态的能量为E1=-13.6 eV。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中频率最大的光子能量为-0.96 E1频率最小的光子的能量为____eV(保留2位有效数字)这些光子可具有____种不同的频率。

 

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能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n=3的能级),氢原子吸收光子后能发出频率为ν1ν2ν3ν4ν5ν6六种光谱线ν123456E等于(  )

A. 1

B. 6

C. h(ν61)

D. h(ν123456)

 

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红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中铬离子产生激光.铬离子的能级图中,E1是基态,E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出的波长为λ1的氯光照射晶体,处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3而后自发地跃迁到E2,释放出波长为λ2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为(  )

A.     B.

C.     D.

 

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已知氢原子的基态能量为E1激发态能量En=其中n=23。用h表示普朗克常量c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为(  )

A. -    B.     C. -    D. -

 

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