r . (9) Поскольку потенциальная энергия электрона отрицательна и по модулю
вдвое превосходит его кинетическую энергию, то полная энергия электрона в атоме всегда отрицательна, что указывает на то, что электрон не свободен, а
связан со своим ядром (энергия этой связи равна модулю полной энергии элек-
трона):
Е = Е пот + Е кин = - Zе 2 /8 0 r , (10)
Подставляя сюда выражение (7) для радиусов стационарных боровских
орбит, получим выражение для полной энергии электрона в стационарных со-
стояниях:
Е n = - Z 2 е 4 m / 8 0 2 h 2 n 2 = - Z 2 Е
0
/n 2 , (11)
Здесь Е
0
= е 4 m / 8 0 2 h 2 = 2,176·10
–18
Дж = 13,6 эВ (электрон-Вольт) - по-
стоянная, определяющая энергию электрона на первой боровской орбите в ато-
ме водорода.
Т.о., полная энергия электрона в атоме всегда отрицательна и ее величина
прямо пропорциональна квадрату заряда ядра ( т.е. квадрату порядкового номер
элемента в таблице Менделеева) и обратно пропорциональна квадрату номера
орбиты. Наибольшуюпо модулю (но отрицательную по знаку) полную энергию
электрон имеет на 1-ой, самой близкой к ядру орбите (при n = 1): Е 1 = - Z 2 Е 0 ,
14
поэтому это энергетическое состояние является основным для электрона, а со-
ответствующий энергетический уровень является самым нижним на энергети-
ческой диаграмме. Остальные энергетические состояния (Е