(1)电子的动能;
(2)氢原子的电势能;
(3)电子在核外旋转的等效电流.(已知电子质量m=9.1×10-31 kg)
【解析】(1)设氢原子核外电子速度 v1,则
k=
所以电子动能Ek1=mv=
= eV=13.6 eV.
(2)因为E1=Ek1+Ep1,
所以Ep1=E1-Ek1=-13.6 eV-13.6 eV=
-27.2 eV.
(3)等效的环形电流I=e/T,
由=mr2可得T=2π.
所以I== ,代入数据得:I=1.05×10-3 A.
【答案】(1)13.6 eV(2)-27.2 eV(3)1.05×10-3 A
6.已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.528×10-10 m,量子数为n的能级值为En=- eV.
(1)求电子在基态轨道上运动时的动能;
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态.画出能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线;
(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长.
(其中静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,电子电量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.0×108 m/s)
【解析】(1)设电子的质量为m,电子在基态轨道上的速率为v1,根据牛顿第二定律和库仑定律有m=,所以Ek=mv== J