在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观模型进行模拟．在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动．当然这时的向心力不是粒子间的万有引力（可忽略

Question

在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观模型进行模拟．在玻尔原子模型中，完全可用卫星绕行星运动来模拟研究电子绕原子核的运动．当然这时的向心力不是粒子间的万有引力（可忽略不计），而是粒子间的静电力．设氢原子中，电子和原子核的带电量大小都是e=1.60×10^-19C，电子在第一、二可能轨道运行时，其运动半径分别为r₁、r₂，且r₂=4r₁，其中r₁=0.53×10^-10m．据此试求：
（1）电子分别在第一、二可能轨道运行时的动能；
（2）当电子从第一可能轨道跃迁到第二可能轨道时，原子还须吸收10.2eV的光子，那么氢原子的电势能增加了多少eV？（静电力恒K=9.0×10⁹N•m²/C²）
（3）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，试计算氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流．（保留一位有效数字）（设电子质量为m=0.91×10^-30kg）？

Answer 1

（1）根据ke2r2＝mv2r，得Ek=12mv2＝ke22r所以电子在第一可能轨道时的动能Ek1=ke22r1＝2.17×10−18J＝13.6eV；同理可得电子在第二可能轨道的动能：Ek2=ke22r2＝Ek14＝3.4eV；（2）电子从第一轨道跃迁到第二可能轨道...