氢原子激发态能量大小比较

氢原子激发态能量大小比较

氢原子处于量子数n=1的定态叫基态,能级最低,E1=一13.6eV,氢原子处于n>2的定态叫激发态,激发态的能级和基态的能级关系是:En=EI/n^2,例:n=2时,E2=E1/4=一13.6/4=一3.4(eV),n=3时,E3=E1/9=一13.6/9=一1.5(ev)……,隨着量子数的增加,各激发套的能级赿低。

氢原子能级是普通物理学概念,是玻尔根据旧量子理论提出的一个模型.所以,可以通过计算得到氢原子能级能量:

在基态的时候,核外电子绕核运动,因为是s电子,轨道是圆形的,所以,当假设电子绕核半径是r的时候,可以计算电子与核的库仑引力Fc=ke²/r²,由此可计算出库仑势能Ep=Fc’=dFc/dr=-ke²/r而圆周运动的向心力F由库仑引力提供,故mv²/r=Fc=ke²/r²,所以mv²=ke²/r,电子动能Ek=0.5mv²=ke²/2r,所以氢原子基态总能量E=Ek+Ep=-ke²/2r.