题目
根据玻尔的理论,氢原子在n =5轨道上的角动量与在第一激发态的轨道角动量之比为(____ )A. 5/2B. 5/3C. 5/4D. 5
根据玻尔的理论,氢原子在n =5轨道上的角动量与在第一激发态的轨道角动量之比为(____ )
A. 5/2
B. 5/3
C. 5/4
D. 5
题目解答
答案
A. 5/2
解析
考查要点:本题主要考查玻尔理论中氢原子角动量的量子化规律,以及对“第一激发态”概念的理解。
解题核心思路:
- 明确角动量公式:根据玻尔理论,氢原子的角动量为 $L = n \cdot \frac{h}{2\pi}$,其中 $n$ 是主量子数。
- 确定第一激发态的主量子数:基态对应 $n=1$,第一激发态是最低的激发态,对应 $n=2$。
- 计算比值:将 $n=5$ 和 $n=2$ 代入公式,求两者的角动量之比。
破题关键点:
- 正确识别第一激发态的主量子数($n=2$)。
- 直接利用角动量与主量子数成正比的关系,无需计算具体常数。
根据玻尔理论,氢原子的角动量公式为:
$L = n \cdot \frac{h}{2\pi}$
其中 $n$ 是主量子数。
-
确定两个状态的主量子数:
- $n=5$ 轨道:主量子数为 $n_1 = 5$。
- 第一激发态:基态为 $n=1$,第一激发态为 $n=2$,即 $n_2 = 2$。
-
计算角动量之比:
角动量与主量子数成正比,因此比值为:
$\frac{L_1}{L_2} = \frac{n_1}{n_2} = \frac{5}{2}$
结论:比值为 $\frac{5}{2}$,对应选项 A。