Bohrs Wasserstoffmodell-Verwirrung

Gemäß Bohr-Modell für Wasserstoffatom, Energie von N T H Elektronenorbital ist gegeben durch 13.6 N 2 eV.

Energie des Elektrons in der ersten Umlaufbahn wird sein 13.6 eV und im zweiten Orbit sein 3.4 eV. Für den Übergang benötigt das Elektron 10.2 eV zu geben. Dies erhöht die potentielle Energie des Elektrons, aber die potentielle Energie des Kerns sollte auch zunehmen, wenn die Trennung von zwei entgegengesetzt geladenen Teilchen zunimmt.

Woher bezieht dieser Kern diese Energie?

Antworten (2)

Eine schnelle Korrektur, die E = 13.6 e v / N 2 ist die Gesamtenergie, nicht die potentielle Energie. Die Gesamtenergie ist die Summe der kinetischen Energie T und potentielle Energie v , und die kinetische und potentielle Energie sind durch den Virialsatz verknüpft 2 T = v .

Jedenfalls ist diese Gesamtenergie die Energie des gesamten Systems, nicht nur des Elektrons. Beim Wasserstoffatom neigen wir dazu anzunehmen, dass das Proton fixiert ist, weil es so viel schwerer als das Elektron ist, aber das ist nur annähernd richtig. Die Bewegungen des Elektrons und des Protons sind korreliert, und es ist die Position ihres gemeinsamen Massenschwerpunkts, die festgelegt ist.

Das Hinzufügen von Energie zum Atom wirkt sich also sowohl auf das Elektron als auch auf das Proton aus, und die Energie oder zumindest die potentielle Energie kann nicht nur dem Elektron oder nur dem Proton zugeordnet werden.

Die potentielle Energie ist die des Systems, nicht nur des Elektrons. Die potentielle Energie zweier Ladungen ist gerade Q 1 Q 2 / 4 π ϵ 0 R , es ist nicht die Summe zweier Terme.

Wenn dem so ist, warum berechnen wir dann die Gesamtenergie des Elektrons in einem Wasserstoff als Summe aus kinetischer und potentieller Energie?
@sharad1 Die Gesamtenergie ist die Summe aus potentieller und kinetischer Energie. Sie haben nach der potentiellen Energie gefragt.
Es stellt sich heraus, dass mein ursprünglicher Zweifel darin lag, nicht zu erkennen, dass potentielle Energie für ein System definiert ist. Aber dann habe ich in meinem Buch ein Konzept der Gesamtenergie eines Elektrons in einem Wasserstoffatom, wo es als Summe von PE und KE berechnet wird