20xx教科版高中物理選修3-5第二章第4節(jié)波爾的原子模型能級(jí)-閱讀頁(yè)
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【正文】 能． 由氫原子的能級(jí)公式 En＝E1n2 ＝－13. 6n2 eV ，電子的第三軌道對(duì)應(yīng) n ＝ 3. 由此得 E3＝－13. 632 eV ＝－ 1 . 51 e V . 由半徑關(guān)系式 rn＝ n2r1 得 r3＝ 32r1＝ 9 0. 53 10－ 10 m ＝4. 77 10－ 10 m. 電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，庫(kù)侖力充當(dāng)向心力． 滿足ke2r23＝m v2r3 【 答案 】 － eV eV － eV 則 Ek3＝12m v2＝ke22 r3 ＝9. 0 109 ? 1 . 6 10－ 19?22 4 . 77 10－ 10 J ＝ 2 . 42 10－ 19 J ＝ 1. 51 e V 由于 E3＝ Ek3＋ Ep3 故 Ep3＝ E3－ Ek3＝ ( － 1 . 5 1 － 1 . 51) e V ＝－ 3 . 02 e V . 【 方法總結(jié) 】 本題中有一個(gè)巧合，即 |E3|＝|Ek3|＝ |Ep3|/2，其實(shí)這是一個(gè)必然結(jié)論，用其他方法也可推出這一結(jié)論，但要注意 E3和 Ep3均為負(fù)數(shù)． 變式訓(xùn)練 2 氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí) ， 可能發(fā)生的情況是 ( ) A． 放出光子 ， 電子動(dòng)能減小 ， 原子電勢(shì)能增大 B． 放出光子 ， 電子動(dòng)能增大 ， 原子電勢(shì)能減小 C． 吸收光子 ， 電子動(dòng)能減小 ， 原子電勢(shì)能增大 D．吸收光子，電子動(dòng)能增大，原子電勢(shì)能減小 解析： 選 BC .氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，可能吸收光子也可能放出光子，由 Ek＝ke22 r可知，吸收光子時(shí)，半徑r 變大， Ek變??；當(dāng)放出光子時(shí) r 變小， Ek變大．再由 Ep＝－ ke2/ r ( Ep ∞＝ 0) 可知，當(dāng)吸收光子時(shí)， r 變大， Ep變大；當(dāng)放出光子時(shí)， r變小， Ep的絕對(duì)值增大， Ep的數(shù)值減小，電勢(shì)能減小，所以 A 、 D 錯(cuò)， B 、 C 正確． 。
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