Статьи
Структура атома гелия
Опубликовано: 30.09.2017
Гелий – второй химический элемент. В его ядре два нейтрона и два протона, а в атоме – два электрона (мы не рассматриваем изотопы). Мы уже описали методику определения энергии связи первого электрона с ядром атома, соответствующей его первому энергетическому уровню. Она оказалась равной . Учитывая энергию ионизации этого электрона и используя законы спектроскопии (180), (182), получим необходимые данные (табл. 14 и 15).
Итак, если электрон атома водорода, взаимодействуя с ядром, удален от него на расстояние, в 100 раз превышающее размер самого электрона, то, как будет взаимодействовать с ядром первый электрон атома гелия с меньшей энергией ионизации?
Прежде чем ответить на этот вопрос, обратим внимание на фундаментальную неясность. Энергия ионизации электрона атома водорода равна , а энергия ионизации первого электрона атома гелия – . Сразу возникает вопрос: почему?
Обратим внимание на энергии связи с ядром у электрона атома водорода (табл. 7) и первого электрона атома гелия (табл. 15). Они имеют близкие значения (табл. 33) на одноименных энергетических уровнях, а энергии возбуждения , соответствующие этим же уровням, отличаются почти в два раза.
Таблица 33. Энергии связи и энергии возбуждения электрона атома водорода и первого электрона атома гелия
| Элемент | Энергии, | Стационарные уровни (n) и их энергии, eV | |||
| eV | n=1 | n=2 | n=3 | n=4 | |
| H | 13,598 - | 3,40 10,20 | 1,51 12,09 | 0,85 12,75 | |
| He | - - | 3,37 21,22 | 1,50 23,09 | 0,84 23,74 |