Question

【題目】如圖所示，現有一群處于n=4能級上的氫原子，已知氫原子的基態能量E1=﹣13.6eV，氫原子處于基態時電子繞核運動的軌道半徑為r1 ， 靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10﹣34Js，rn=n2r1 ， n為量子數，則：

（1）電子在n=4的軌道上運動的動能是多少？
（2）電子實際運動中有題中所說的軌道嗎？

Answer 1

【答案】
（1）解：電子繞核運動，由庫侖引力提供向心力，則：

k =m

又 r4=42r1=16r1

解得電子繞核運動的動能為Ek= ；

（2）解：根據測不準原理可知，電子在運動的過程中其位置與動量不可能同時準確測出，可知核外電子在運動的過程中不是在固定的軌道上運動的，實際的情況是，氫的核外電子也沒有固定的軌道．

【解析】（1）根據rn=n2r1求出電子在n=4的軌道上的軌道半徑，再根據庫侖引力提供向心力，求出電子的動能．（2）根據測不準原理說明．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解玻爾原子理論的相關知識，掌握從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞．