氢原子电子动能与势能计算解析
将氢原子中电子的运动看作是绕固定的氢核做匀速圆周运动,已知电子的电量为e,质量为m.(1)若以相距氢
(1)电子绕原子核的匀速圆周运动为ke2r2=mv2r。电子的动能Ek=12mv2。
原子的能量为E=Ek+Ep=-ke22r。
因为Ep=-ke22r-ke22r=-ke2r和Ur,氢核同时被解出。
=Ep≤e所以Ur=ker (2) 设电子绕原子核运动的轨道半径为r,运动速度为v,在等效电流上加上磁场I=eT=ev2πr。
电子的移动速度为v1,磁场反转后电子的移动速度为v2,ke2r+ev1B=mv2
求教:原子中电子的动能和势能分别怎样计算
1. 在经典卢瑟福模型中,电子在围绕原子核的特定轨道上运动。该模型允许人们计算电子的动能。
动能的计算基于电子在轨道上匀速圆周运动的速度,可以使用经典力学的公式获得。
2、然而现代量子力学已经证明,电子的轨道是没有定义的,而是用波函数来描述的,这意味着电子的能量(包括动能和势能)是不确定的。
在量子尺度上,动能和势能的概念往往不再区分,而是更多地关注电子的量子态和能级。
3. 在量子力学的框架内,更合适的能量描述是原子中电子的费米能。
费米能是指电子驻留在原子中的量子态的能量。
4. 当电子绕原子核作匀速圆周运动时,利用库仑定律和其他给定条件可以计算出电子的线速度。
一旦确定了这个速度,就可以用来计算电子的动能。
5. 轨道上电子的势能可以通过计算电子所在轨道的势能并乘以其电荷来求出。
具体来说,电势能公式为E=KQ/r^2,其中E是势能,K是库仑常数,Q是电子的电荷,r是电子到原子核的距离。
摘要: 在各种物理理论框架下,计算电子动能和势能的方法有所不同。
在经典物理学中,动能可以根据电子的线速度计算,势能可以根据电势和电荷计算。
在量子力学中,电子的能态更为复杂。
通常,动能和势能不直接区分,而是通过量子态的能量来描述。
在氢原子中,可以认为核外电子绕原子核(质子)做匀速圆周运动,半径为r.若电子和质子的电荷量均为e,静
A、核外电子绕原子核(质子)作匀速圆周运动,库仑力提供向心力 根据牛顿第二定律:ke2r2=mv2r 电子的动能为:Ek=12mv2=ke2r,故A为。正确的; B、取无穷大 处的电势为零,因此在质子的电场中,各点的电势都大于零。
因此,B正确; C. 核外电子围绕原子核做匀速圆周运动。
库仑力始终垂直于运动方向,因此不做功。
因此,C错误; D、原子核外的电子绕原子核做匀速圆周运动,库仑力不做功,因此电子的电势能不变。
所以D是错误的。
然后选择:AB