Question

氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e，电子质量m，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径

氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6eV，已知电子电量e，电子质量m，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1，已知氢原子各定态能量与基态能量之间关系为En=E1n2，式中n=2、3、4、5…①氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，处于基态的氢原子核外电子运动的等效电流多大？（用k，e，r1，m表示）②若氢原子处于n=2的定态，求该氢原子的电离能．

Answer 1

（1）氢原子处于n=1的基态时：Q大小等于e：

ke2

r 2 1

=m

v2

r1

解得：v=

ke2 mr1

由I=

e

2πr1 v

=

e2

2π

k m r 3 1

（2）氢原子处于n=2的定态，则该氢原子的电离能E=0-E₂=-

E1

22

=3.4eV；
答：①处于基态的氢原子核外电子运动的等效电流=

e2

2π

k m r 3 1

；
②若氢原子处于n=2的定态，该氢原子的电离能3.4eV．