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在玻尔的氢原子模型中 电子沿半径为0.53×10-10m的圆周绕原子核旋转。求氢原子处于基态
问题详情
在玻尔的氢原子模型中,电子沿半径为0.53×10-10m的圆周绕原子核旋转。求氢原子处于基态时:(1)电子的动能;(2)原子的电势能.
参考答案
这个问题很多人会产生误解,关键是玻尔理论和现代量子力学理论不相容.玻尔理论中原子的模型仍然是个经典模型(卢瑟福行星模型),只不过人为加上量子化假设和定态假设,以及使用普朗克-爱因斯坦公式ΔE=hv来解释原子的稳定性和H光谱.该模型保留了经典轨道(圆周运动)和轨道半径、电子速度、电子动能的概念.在该模型下,基态电子的势能=-13.6eV(可用电场力将电子从0.53埃移到无穷远处做功量计算得到,无穷远处电子和核系统的电势能为零,该计算要使用积分,这里就不打出来了).利用电场力等于向心力可知:F=ke^2/r^2=mv^2/r,根据该式可得电子的动能1/2mv^2=ke^2/2r=13.6eV.