氫原子在基態(tài)時軌道半徑r1=0.53×10-10m,能量E1=-13.6eV,求氫原子處于基態(tài)時:

(1)電子的動能;

(2)原子的電勢能.

(3)用波長是多少的光照可使其電離?

(4)電子在核外旋轉(zhuǎn)的等效電流.(已知電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg)

解析:電子做勻速圓周運動,庫侖力提供向心力可計算出電子的動能和周期;使其電離就是要將原子的能量變成零.利用電流的定義式計算出等效電流.

(1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核外電子速度為v1,則:

k=

    電子動能Ek1=mv12== eV=13.6 eV.

(2)E1=Ek1+Ep1,

Ep1=E1-Ek1=-13.6eV-13.6eV=-27.2 eV.

(3)設(shè)用波長λ的光照射可使氫原子電離:h=0-E1

λ=-=m=0.914×10-7 m.

(4)等效的環(huán)形電流l=e/T

    由k=mr()2,可得T=2π

    所以l==代入數(shù)據(jù)得:l=1.05×10-3A.

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