Atom wodoru według Bohra. Energia atomu wodoru. Zadanie Wiedząc, że energia elektronu w atomie wodoru w stanie podstawowym jest równa-13,61eV=-13,61 elektronowolta obliczyć energię elektronu znajdującego się dalszych orbitach (w stanie wzbudzonym Ważne pojęcia teorii atomu: Atom wodoru – najmniejsza część pierwiastka, najprostszy atom podstawowego izotopu wodoru: model Bohra – opis atomu zaproponowany przez Nielsa Bohra, wprowadził nowe koncepcje; model atomu Bohra – matematyczny opis atomu zaproponowany przez Bohra, postulaty Bohra – nowe propozycje Bohra dotyczące własności atomu (moment pędu, energia), skwantowanie momentu pędu – postulat Bohra mówiący o tym, że moment pędu elektronu w atomie przyjmuje tylko określone wartości; skwantowanie energii – postulat mówiący, że atom może emitować tylko określone porcje energii; stan stacjonarny – stan w którym energia atomu jest stała, stan podstawowy – stan atomu, w którym elektron znajduje się na najbliższej orbicie; stan wzbudzony – stan atomu, w którym elektron znajduje się na wyższej orbicie; emisja energii – wysłanie energii przez atom w formie kwantu światła; pochłonięcie energii – pobranie energii przez atom. Atom wodoru według modelu Bohra ma jądro w środku atomu a wokół niego krąży elektron. Wyrażenia opisujące własności atomu są rozwiązaniami równań na siłę utrzymującą elektron w ruchu po okręgu i postulatu Bohra o skwantowanie momentu pędu elektronu. Z równań tych wynikają wyrażenia na promień atomu wodoru (orbitę elektronu) i prędkość elektronu w atomie wodoru. Promień atomu wodoru czyli orbita, po której porusza się elektron, może przyjmować tylko pewne określone wartości.  Wartości promienia orbity elektronu zależą od numeru orbity. Atom znajdujący się w stanie podstawowym to atom, w którym elektron porusza się po pierwszej orbicie. Nie jest możliwa bliższa orbita. Atom znajduje się w stanie wzbudzonym, gdy elektron znajduje się na wyższej orbicie niż pierwsza. Przejście na każdą wyższą orbitę wymaga pochłonięcia energii przez elektron. Przejście na każdą orbitę niższą powoduje emisję energii przez atom. Elektron może znajdować się tylko na orbitach określonych przez dopuszczalne wartości energii elektronu w atomie wodoru. Energia ta jest określona. Prędkość elektronu na orbicie zależy od orbity na której się elektron znajduje. Orbity określamy przez podanie liczby naturalnej większej od zera. Najbliżej jądra znajduje się orbita o numerze jeden n = 1. Całkowita energia elektronu w atomie wodoru jest sumą energii kinetycznej elektronu i energii potencjalnej elektrostatycznego oddziaływania elektronu i protonu. Energia całkowita elektronu w atomie jest ujemna. Oznacza to, że do rozdzielenia elektronu i protonu jest potrzebna praca zewnętrzna czyli energia z zewnątrz atomu. Energia kinetyczna jest zawsze dodatnia. Energia całkowita jest ujemna. Oznacza to, że ujemna musi być energia potencjalna elektrycznego oddziaływania elektronu i protonu. Energia potencjalna elektronu w atomie wodoru jest równa podwojonej energii kinetycznej ze znakiem minus. Oznacza to, że całkowita energia elektronu w atomie wodoru jest równa energii kinetycznej ze znakiem minus. Emisja energii z atomu następuje w postaci kwantów energii określonych przez różnicę energii między stanem wzbudzonym a stanem końcowym. Zadanie Wiedząc, że energia elektronu w atomie wodoru w stanie podstawowym jest równa -13,6 elektronowolta=-13,6eV obliczyć energię elektronu znajdującego się dalszych orbitach (w stanie wzbudzonym). Elektron w stanie podstawowym ma energię równą -13,6 elektronowolta=-13,6eV.  Jeden elektronowolt to energia uzyskiwana przez elektron rozpędzany napięciem jednego wolta. Jeden elektronowolt równy jest 1,6 ⋅ 10^-19 dżula=1,6 ⋅10^-19. Energia elektronu na kolejnych orbitach jest równa energii w stanie podstawowym podzielonej przez kwadrat numeru orbity.  Na drugiej orbicie elektron ma energię równą energii w stanie podstawowym podzielonej przez cztery. Na trzeciej orbicie elektron ma energię równą energii w stanie podstawowym podzielonej przez dziewięć. Zadanie Wiedząc, że energia elektronu w atomie wodoru w stanie podstawowym jest równa-13,61eV=-13,61 elektronowolta. Obliczyć energię elektronu znajdującego się dalszych orbitach (w stanie wzbudzonym).