氫原子激發態能量大小比較
氫原子處於量子數n=1的定態叫基態,能級最低,E1=一13.6eV,氫原子處於n>2的定態叫激發態,激發態的能級和基態的能級關係是:En=EI/n^2,例:n=2時,E2=E1/4=一13.6/4=一3.4(eV),n=3時,E3=E1/9=一13.6/9=一1.5(ev)……,隨著量子數的增加,各激發套的能級赿低。
氫原子能級是普通物理學概念,是玻爾根據舊量子理論提出的一個模型.所以,可以通過計算得到氫原子能級能量:
在基態的時候,核外電子繞核運動,因為是s電子,軌道是圓形的,所以,當假設電子繞核半徑是r的時候,可以計算電子與核的庫侖引力Fc=ke²/r²,由此可計算出庫侖勢能Ep=Fc’=dFc/dr=-ke²/r而圓周運動的向心力F由庫侖引力提供,故mv²/r=Fc=ke²/r²,所以mv²=ke²/r,電子動能Ek=0.5mv²=ke²/2r,所以氫原子基態總能量E=Ek+Ep=-ke²/2r.
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