电子的速度

电子的速度

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2023年3月17日发(作者：多连杆独立悬架)

为什么原子里电子越远速度越高

呢

这个其实是物理学的问题。

玻尔提出的量子轨道化的原子模型中，每一个电子所处的轨道

能级n不同，最低的能级n1轨道是与原子核相距最近的轨

道，能量为E1，且因为势能Ep=-ke²/r（此处为氢原子中的

电子，所以原子核电荷量与电子电荷量的乘积为e²），E1<0

（重点，也可以通过无穷远处势能为零，靠近原子核库仑力做

正功，电场势能降低，由此知道势能为负）当然，以上公式仅

适用于点电荷，且仅用于势能计算。

根据电子的势能公式很容易知道，当r上升，Ep也上升，所

以离原子核越远的电子势能越大，至于动能，高中阶段很难考

虑，因为实际上电子是概率云，无法确定速度和动量（著名的

“不确定关系”），涉及到量子物理很难再通过动能阐释物理

现象，电子动能仅在卢瑟福的核式结构模型中才有意义，但是

已经被抛弃了。

至于精确计算电子能量，有如下公式：

①能级公式：En=E1/n^2

②半径公式：rn=r1·n^2

E1为负值当能级n上升，轨道半径增加，该轨道上电

子能量E也会上升。

此外，电子可以在各种能级之间跃迁。跃迁到某个高能级需要

吸收某个频率的光子的能量，某个频率的光子会发射到某个低

能级，这就是后话了。