Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen

Senaste Veckans fråga | Ämnen | Ställ en fråga

Varför har vi minus framför energin i en atoms energinivåer?

Fråga:
Hej!
Jag undrar varför vi har - framför energin i en atoms energinivåer. Till exempel vätes första energinivå har vi -13,6 eV.
Hoppas att ni förstår min fråga, tack på förhand!
mvh
/Max  R,  Porten/Musikugglan,  Lyckeby 2018-02-22
Svar:
Hej Max! Ja, frågan är helt OK formulerad.

Därför att man valt att räkna totala energin som noll för en elektron i vila långt från atomkärnan. Lägsta tillståndet i väte (grundtillståndet) har då energin -13.6 eV, så det kostar 13.6 eV att slita loss elektronen. Man säger att elektronens bindningsenergi i väte är 13.6 eV.

Bindningsenergi är den energi som frigörs då ett system av fria partiklar hamnar i ett bundet tillstånd, ibland med motsatt tecken beroende på konventioner. Används framför allt för inom atom- och kärnfysik. (bindningsenergi)

Å andra sidan frigörs alltså energin 13.6 eV när en fri elektron i vila faller ner till grundtillståndet i väte. Denna energi sänds ut som elektromagnetisk strålning.

Tillägg 8/3/2018:

På oändligt avstånd är alltså den potentiella energin U (lägesenergin) definitionsvis noll. Om det finns en attraktiv kraft mellan beståndsdelarna (t.ex. för en negativ elektron och en positiv proton) avges energi till omgivningen (vanligen i form av elektromagnetisk strålning) när partiklarna kommer närmare varandra. För att totala energin skall bevaras måste U minska. Eftersom U var noll från början blir U negativ för det bundna systemet. Eftersom massa och energi är ekvivalenta (E=mc2) kan man tolka resultatet som att massan för det sammansatta systemet är lägre. Effekten är emellertid mycket liten för atomer/elektroner, men för kärnfysik är effekten mycket påtaglig.

Se en detaljerad diskussion i artikeln Binding_energyMass-energy_relation.

Se även fråga [18433].
/Peter E 2018-02-23


Senaste Veckans fråga | Ämnen | Ställ en fråga

Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.


Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar