原子中所有的能量都在电子中吗

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/26 09:56:11

原子中所有的能量都在电子中吗
我在学原子能级结构的时候,
在一个教辅中看到这么一段：氢原子能量为-13.6ev时,表示原子的总能量为-13.6ev,即电子的动能与电势能之和为-13.6ev.
这意思就是说原子的所有能量都在电子中了?
这应该如何去理解呢?

可以计算啊,不过先说明哈,你的那个认为是错误的,我们用经典物理的方法来一步一步地来反着推导计算〖应该是先通过氢原子谱知道了13.6eV这个数据,才根据经典物理求玻尔半径的,现在为了解释这个13.6eV,我们反着来算一下就明白了.〗：
首先,氢原子是最好的标本,因为它只有1个电子,这个电子没有轨道角动量,也就是说这个电子围绕氢原子核做匀速圆周运动：库仑引力提供向心力：ke²/r²=mv²/r……①.
电子在库仑场中的势能Ep是引力对距离的导数,Ep=dF/dr=-ke²/r……②【以无穷远的地方为零势能面】
电子动能Ek=0.5mv²……③,把①代入③,有Ek=0.5ke²/r=ke²/2r……④.
电子总能量E=Ek+Ep=-ke²/2r≈-9×(10^9)Nm²/C²×[1.6×10^(-19)C]²÷[2×5.292×10^(-11)m]≈-2.17687×10^(-18)J≈-13.60544eV
【其中,9×(10^9)Nm²/C²是库仑常数,1.6×10^(-19)C是电子电量,5.292×10^(-11)m是氢原子的第一玻尔半径,也就是氢原子基态时的电子公转半径.】
这也就是说你教材上那段“氢原子能量为-13.6ev时,表示原子的总能量为-13.6eV,即电子的动能与电势能之和为-13.6eV.”的话是正确的,至于为什么是能量是个负数,你也看到了,我计算中假定了无穷远处为零势能面,而氢原子中的电子是束缚态电子,距离氢原子核的路程很短,不是无穷远(这个无穷远,怎么说呢?自由电子距离核的路程一般就算无穷远了,在绝对零度的时候,自由电子的能量就为0).
★★★★★★但是,你紧接着后边的理解是错误的,因为原子能量不光是电子能量,13.6eV仅仅只是电子的能量,原子的能量还要包括原子核的能量.事实上,原子核也是分有能级的,中子和质子也是分能级进驻各自属于自己的轨道,有条不紊,只是原子核中核子的轨道不像电子轨道是一圈一圈的,而是一种高度抽象化的轨道,原子核的能量比电子能量大得多,核反应的能量就是由原子核中核子的重排与衰变而来的,那个能量一般是在MeV量级,是电子能量的百万倍!

原子中所有的能量都在电子中吗在多电子原子中,具有下列各组量子数的电子中能量最高的是在一个基态多电子的原子中,处于同一能级、不同轨道上的两个电子能量相同吗? 在一个基态多电子的原子中,处于同一能级、同一轨道上的两个电子能量相同吗? 在CLO2中,所有原子是否都满足8电子结构?) 原子中的电磁场.原子中有电子在做圆周运动,电子带负电荷,如此是不是形成的电流?然后产生电磁场.电磁场会向外传输能量吗?若在24g碳原子中,所有碳原子的电子数为有关原子各能级轨道中电子能量的问题铝元素原子中能量最低的电子共有个下列分子中所有原子都满足最外层8电子的稳定结构的是：下列粒子中,所有原子的最外层都满足8电子结构的分子是在多电子原子中,决定核外电子能量的量子数是