Question

【题目】如图所示，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E1=﹣13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r1 ， 静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10﹣34Js，rn=n2r1 ， n为量子数，则：

（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少？
（2）电子实际运动中有题中所说的轨道吗？

Answer 1

【答案】
（1）解：电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：

k =m

又 r4=42r1=16r1

解得电子绕核运动的动能为Ek= ；

（2）解：根据测不准原理可知，电子在运动的过程中其位置与动量不可能同时准确测出，可知核外电子在运动的过程中不是在固定的轨道上运动的，实际的情况是，氢的核外电子也没有固定的轨道．

【解析】（1）根据rn=n2r1求出电子在n=4的轨道上的轨道半径，再根据库仑引力提供向心力，求出电子的动能．（2）根据测不准原理说明．
【考点精析】解答此题的关键在于理解玻尔原子理论的相关知识，掌握从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞．