氢原子能级计算器

氢原子能级计算器使用 E_n = −13.6 eV / n²(类氢离子按 Z² 缩放)给出能级,并计算跃迁能量与波长。

908.7K 次使用 最近更新 · 2026-05-12 本地运行 · 零上传
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如何使用 氢原子能级计算器

氢原子能级计算器 输出类氢离子的束缚能并计算任意跃迁的光子能量与波长。

  1. 输入 Z - 氢取 1。
  2. 输入 n - 主量子数。
  3. 可选第二个 n - 用于计算两能级之间的跃迁。

公式与原理 - 氢原子能级计算器

氢原子能级计算器 使用玻尔能级公式:

E_n  = − Z² · 13.6 eV / n²
ΔE   = E_n₁ − E_n₂
ν    = ΔE / h
λ    = c / ν
符号含义
Z核电荷
n主量子数
h普朗克常数
c光速

假设与限制

工具假设单电子绕固定原子核运动。约化质量与相对论修正对氢小,但对 μ 子原子或重核类氢离子较显著。

应用场景 - 氢原子能级计算器

氢原子能级计算器 适合原子物理的快速估算:

  • 谱线系 - 识别莱曼、巴尔末、帕邢、布拉开、普丰德系。
  • 等离子体诊断 - 预测 He⁺、Li²⁺ 在实验室等离子体中的谱线。
  • 天体物理 - 在恒星与星云光谱中定位类氢离子跃迁。
  • 教学 - 快速绘制能级图与跃迁箭头。

高精度光谱请使用包含精细/超精细结构的 NIST 数据库。

关于氢原子能级计算器的常见问题

氢原子能级计算器精度如何?

工具精确给出类氢离子的粗能级。实际光谱还包含精细结构、超精细结构与 Lamb 位移,需要更完整的量子力学方法。

什么场景适合使用氢原子能级计算器?

原子物理习题、光谱快速核对、实验室等离子体中类氢离子谱线估算、天体物理谱线定位等场景。

其他原子可以用吗?

本工具仅适用于类氢(单电子,核电荷 Z)体系。多电子原子需用量子化学方法处理。

我的数据会被存储吗?

不会。所有计算都在本地浏览器中完成,不会上传到服务器。