问题
问答题
现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量为：E1=-13.6eV，En=
，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10-34 J•s．则：E1 n2
（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少？
（2）电子实际运动有题中所说的轨道吗？
（3）这群氢原子发光的光谱共有几条谱线？
（4）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
答案
（1）电子在n=4的轨道上运动的半径为r′=16r．
根据k
=me2 r′2
，得EK=v2 r′
mv2=1 2
=ke2 2r′ ke2 32r
答：电子在n=4的轨道上运动的动能是
．ke2 32r
（2）电子没有实际的轨道，这是波尔理论保留了经典粒子观念，这正是波尔模型的局限性．
（3）
=C 2n
=6．C 24
答：这群氢原子发光的光谱共有6条．
（4）从n=4向n=1跃迁，发出的光子频率最大．
根据hγ=E1-E4=E1-E1 16
代入数据得，γ=3.08×1015Hz
答：这群氢原子发出的光子的最大频率是3.08×1015Hz．
