原子

【演習】ボーアの原子モデル 〜エネルギー準位〜

物理【原子】第10講『ボーアの原子モデル 〜エネルギー準位〜』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

ボーアの原子モデル 〜エネルギー準位〜ボーアの原子モデルをベースに,電子のもつエネルギーや,原子に出入りする光について考察していきます。...
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問題

ボーアの水素原子モデルによると,量子数nの状態にある電子のエネルギー準位Enは,
E_{n}=-\frac{2.2\times10^{-18}}{n^2}[J]
と表される。 以下の各問に答えよ。

[Level.1]
基底状態の電子のエネルギー準位は何Jか。

[Level.2]
電子がn=3の軌道からn=2の軌道へ移るときに放出される光の波長を求めよ。 ただし,プランク定数を6.6×10-34J・s,真空中の光の速さを3.0×108m/sとする。

[Level.3]
水素原子の第1イオン化エネルギーは何Jか。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
−2.2×10-18J

[Level.2]
6.5×10-7m

[Level.3]
2.2×10-18J

(※ 解説は現在準備中。)