Nach Bohrs Theorie bewegen sich Elektronen auf Bahnen mit spezifischer Energie um das Atom. Wenn es Energie absorbiert, wird es zu höheren Energiezuständen angeregt. Im H2-Atom beträgt der Grundzustand -13,6 eV, während andere Zustände Energiewerte haben: -3,4 eV, -1,51 eV und so weiter. Aber der Modul dieser Werte ist 13,6, 3,4, 1,51 usw., was bedeutet, dass der Grundzustand die höchste Energie hat. Warum betrachten wir dann den umgekehrten Weg?
Wie Sie vielleicht gehört und gelesen haben, wird die potenzielle Energie in Bezug auf eine Referenz berechnet. Im Fall von Bohrs Theorie ist die Referenz ein Punkt in unendlicher Entfernung vom Kern, und das dortige Potential wird angenommen .
Je näher das Elektron dem Kern kommt, desto geringer wird sein Potential, da der Kern positiv und das Elektron negativ geladen ist. Deshalb sind die Werte negativ.
Zu Ihrer Frage, warum der Grundzustand der niedrigste Energiezustand ist, vergleichen wir nicht den Modul der potentiellen Energie, wenn es darum geht, zu prüfen, welcher der niedrigste ist, wir vergleichen ihn zusammen mit dem Vorzeichen und damit ist der niedrigste Energiezustand.
PS: Welche Referenz gewählt werden muss, bleibt demjenigen überlassen, der die Berechnungen durchführt. Man könnte also den Grundzustand des Elektrons als Referenz für das Potential auswählen. In diesem Fall wäre das Potenzial der Staaten usw.
Hoffe das hilft.
Das negative Vorzeichen soll uns nur sagen, dass das Elektron gebunden ist, sodass es eine Energie von +13,6 eV benötigen würde, um es zu befreien. Dieser Zustand 1s erfordert die meiste Energie, um ihn freizusetzen.