Q.

Frequency of the de-Broglie wave of electron in Bohr's first orbit of hydrogen atoms is ________ ×1013 Hz (nearest integer). (Given: RH (Rydberg constant) = 2.18×10-18 J, h (Plank's constant) =6.6×10-34 J.s.)               [2024]


Ans.

(656)          Velocity (v) of electron in nth orbit of single electron specie with atomic number Z is given by:

                   v=2.18×106Znm/s                                      ...(i)

                   Radius (r) of nth orbit of single electron specie with atomic number Z is given by:

                   r=0.529×10-10n2Zm                              ...(ii)

                  Circumference of nth orbit is integral multiple of wavelength (λ) of electron i.e.

                   2πr=nλ

                   λ=2πrn                                                              ...(iii)

                  Frequency (v) is related to velocity (v) and wavelength (λ) by:

                  ν=vλ                                                                   ...(iv)

                   Put λ from (iii) in (iv)

                   ν=v2πr/n                                                       ...(v)

                  Put v and r from (i) and (ii) in (iv)

                  ν=2.18×106Zn(2π×0.529×10-10n2Z)/n=2.18×1016Z22π×0.529n2

                  For H, Z = 1 and for first orbit n = 1

                  ν=2.18×1016×(1)22π×0.529×(1)2=656×1013Hz