波尔模型 电子势能是如何推导的选无穷远为势能零点,电子在半径为r轨道上运动时的势能为什么是Ep=-ke^2/r ,如何推导的?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/18 00:37:10
波尔模型 电子势能是如何推导的选无穷远为势能零点,电子在半径为r轨道上运动时的势能为什么是Ep=-ke^2/r ,如何推导的?
波尔模型 电子势能是如何推导的
选无穷远为势能零点,电子在半径为r轨道上运动时的势能为什么是Ep=-ke^2/r ,如何推导的?
波尔模型 电子势能是如何推导的选无穷远为势能零点,电子在半径为r轨道上运动时的势能为什么是Ep=-ke^2/r ,如何推导的?
0到r积分
因为电子带负电荷所以有负号,然后积分···
首先,氢原子是最好的标本,因为它只有1个电子,这个电子没有轨道角动量,也就是说这个电子围绕氢原子核做匀速圆周运动:库仑引力提供向心力:ke²/r²=mv²/r……①。
电子在库仑场中的势能Ep是引力对距离的导数,Ep=dF/dr=-ke²/r……②【以无穷远的地方为零势能面】
电子动能Ek=0.5mv²……③,把①代入③,有Ek...
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首先,氢原子是最好的标本,因为它只有1个电子,这个电子没有轨道角动量,也就是说这个电子围绕氢原子核做匀速圆周运动:库仑引力提供向心力:ke²/r²=mv²/r……①。
电子在库仑场中的势能Ep是引力对距离的导数,Ep=dF/dr=-ke²/r……②【以无穷远的地方为零势能面】
电子动能Ek=0.5mv²……③,把①代入③,有Ek=0.5ke²/r=ke²/2r……④。
电子总能量E=Ek+Ep=-ke²/2r≈-9×(10^9)Nm²/C²×[1.6×10^(-19)C]²÷[2×5.292×10^(-11)m]≈-2.17687×10^(-18)J≈-13.60544eV
【其中,9×(10^9)Nm²/C²是库仑常数,1.6×10^(-19)C是电子电量,5.292×10^(-11)m是氢原子的第一玻尔半径,也就是氢原子基态时的电子公转半径。】
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