现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10-34 J•s．则：（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
问题描述：
现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10-34 J•s．则：
（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少
（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？
答
（1）电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：
k
=me2
r
2
4
v2 r4
又 r4=42r
解得电子绕核运动的动能为Ek=
；ke2 32r
（2）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能量差也最大，即由n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大，据玻尔理论得，发出光子的能量
hv=E1（
-1 42
）； 1 12
解得：v=3.1×1015 Hz．
答：（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是
；ke2 32r
（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是3.1×1015 Hz．
答案解析：（1）根据rn=n2r 求出电子在n=4的轨道上的轨道半径，再根据库仑引力提供向心力，求出电子的动能．
（2）从n=4向n=1跃迁，能级差最大，发出的光子频率最大．
考试点：氢原子的能级公式和跃迁．
知识点：本题考查对玻尔理论的理解和应用能力，关键抓住辐射的光子能量与能级差之间的关系．