Задачка. Планетарная модель атома Резерфорда В модели атома гелия два электрона движутся вокруг ядра по одной окружности, находясь всё время в диаметрально противоположных ее точках. Примем, что на этой окружности выполняется боровское правило квантования с `n=1` для каждого из электронов. Оцените энергию, необходимую для удаления одного электрона из атома, считая что оставшийся электрон окажется в состоянии с наименьшей энергией для однозарядного иона гелия.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

По модели атома Резерфорда, электроны двигаются по окружностям вокруг ядра и испытывают центробежную силу. Для удаления одного электрона из атома, необходимо преодолеть электростатическое притяжение этого электрона к ядру.

Находясь в состоянии с n=1, для электрона в атоме гелия кинетическая энергия равна модулю потенциальной энергии. Поэтому общая энергия электрона составляет двойную его кинетическую энергию.

Тогда энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома, будет равна кинетической энергии этого электрона, а это половина его общей энергии.

Следовательно, энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, равна половине кинетической энергии электрона в состоянии с n=1. Так как энергия электрона в состоянии с n=1 выражается формулой:

[E = -\frac{13.6}{n^2}]

где n=1, то

[E = -13.6\ eV]

Поэтому энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома гелия, равна половине этой энергии:

[E_{удаления} = \frac{1}{2} \cdot |-13.6| = 6.8\ eV]