氫原子能級圖,各能級的能量

氫原子能級是普通物理學概念,是玻爾根據(jù)舊量子理論提出的一個模型.所以,可以通過計算得到氫原子能級能量：
在基態(tài)的時候,核外電子繞核運動,因為是s電子,軌道是圓形的,所以,當假設電子繞核半徑是r的時候,可以計算電子與核的庫侖引力Fc=ke2/r2,由此可計算出庫侖勢能Ep=Fc’=dFc/dr=-ke2/r；而圓周運動的向心力F由庫侖引力提供,故mv2/r=Fc=ke2/r2,所以mv2=ke2/r,電子動能Ek=0.5mv2=ke2/2r,所以氫原子基態(tài)總能量E=Ek+Ep=-ke2/2r.
而r就是所謂的玻爾半徑,可通過實驗手法測量,k是庫侖常數(shù),e是元電荷電量,計算可得出E=-13.6eV.
至于氫原子激發(fā)態(tài)能量,也可以通過實驗測量,且激發(fā)態(tài)能量與基態(tài)能量間存在下述關系：En=E/n2,所以,氫原子能級從基態(tài)開始有：-13.6eV、-3.4eV、-1.51eV、-0.85eV……