Уровни энергии в атоме

По боровской модели ядро атома считается неподвижным, поэтому полная энергия Е атома является суммой кинетической энергии вращения электрона и потенциальной энергии взаимодействия электрона с ядром:

где

отсюда получим:

;

;

(8)

или:

где Z – заряд ядра.

В (12) полученное значение Е отрицательно, т.к. значение потенциальной энергии 2-х зарядов, находящихся на бесконечно большом расстоянии, мы полагаем равным нулю. При сближении зарядов потенциальная энергия уменьшается.

Наименьшей энергией атом обладает при n=1 (из (12)). В этом случае говорят, что атом находится в основном энергетическом состоянии. Состояния с n>1 называются возбужденными.

На любом энергетическом уровне энергия:

(13)

Наименьшая энергия (при n=1) основного состояния атома водорода:

(14)