Почему энергия отрицательна?

Отрицательная энергия означает связанное состояние. За ноль принята энергия покоящегося свободного электрона вдали от ядра. Чтобы оторвать электрон, нужно совершить положительную работу.

Что такое энергия ионизации?

Это минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из атома. Для водорода в основном состоянии: |E₁| = 13.6 эВ. Это можно сделать, сообщив электрону такую энергию фотоном или при нагревании.

ВсеФормулыПоФизике

Энергия уровней атома водорода

Формула E_n = -13.6/n² эВ определяет энергии стационарных состояний электрона в атоме водорода.

Средний уровеньЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
E_n	энергия n-го уровня Полная энергия электрона на n-м уровне	$эВ$
n	номер уровня Главное квантовое число (n = 1, 2, 3, ...)	$—$
E_1	энергия основного состояния Энергия первого уровня, E₁ = -13.6 эВ	$эВ$

Калькулятор

Найти:

энергия n-го уровня (E_n), эВ

номер уровня (n), —

энергия основного состояния (E_1), эВ

Пояснение

Энергия электрона в атоме водорода отрицательна (связанное состояние) и обратно пропорциональна n². На первом уровне (n=1) энергия минимальна: E₁ = -13.6 эВ. Это означает, что для ионизации атома из основного состояния нужно затратить 13.6 эВ. При n → ∞ энергия стремится к нулю (свободный электрон).

Пример расчёта

Энергия возбуждённого атома

Найти энергию электрона в атоме водорода на третьем энергетическом уровне.

Дано:

n = 3 —