從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系,但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論。根據(jù)玻爾的氫原子模型,電子的運動看作經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運動,原子中的電子在庫侖力作用下,繞原子核做圓周運動。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k。氫原子處于基態(tài)(n=1)時電子的軌道半徑為r1,電勢能為EP=-ke2r1(取無窮遠(yuǎn)處電勢能為零)。第n個能級的軌道半徑為rn,已知rn=n2r1,氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和。
(1)求氫原子處于基態(tài)時,電子繞原子核運動的速度;
(2)證明:氫原子處于第n個能級的能量為基態(tài)能量的1n2(n=1,2,3,…);
(3)1885年,巴爾末對當(dāng)時已知的在可見光區(qū)的四條譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個公式表示,這個公式寫作1λ=R(122-1n2)1λ=R(122-1n2),n=3,4,5,….式中R叫做里德伯常量,這個公式稱為巴爾末公式。已知氫原子基態(tài)的能量為E1,用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,求:
a.里德伯常量R的表達式;
b.氫原子光譜巴爾末系最小波長與最大波長之比。
e
2
r
1
1
n
2
1
λ
=
R
(
1
2
2
-
1
n
2
)
1
λ
=
R
(
1
2
2
-
1
n
2
)
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:319引用:2難度:0.3
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