Füüsikaline maailmapilt
Kui tuuma raadius oleks 1 meeter, siis elektroni esimese, tuumale lähima orbiidi raadius
oleks 40 km, aga näiteks 5. orbiidi raadius oleks 1000 km ja 8. orbiidil 2600 km. . Seega,
kui vesiniku aatomi tuum asuks Tartus, siis 1. orbiidil olev elektron võiks olla Jõgeval
või Otepääl, 5. orbiidil olev elektron aga Berliinis või Kiievis ja 8. orbiidil olev Islandil
või Tuneesias.
Leiame aatomi koguenergia.
E = Ek + Ep
Ek = mv2/2; eespool saime, et mv2 = e2/r, seega Ek = e2/2r.
Elektrikursusest teame, et kahe erinimelise punktlaengu potentsiaalne energia
Ep = k q1q2 / r , kui k = 1 ja q1 = e ning q2 = - e, siis
Ep = -e2/r ja koguenergia
E = e2/2r e2/r = e2/2r. Kasutades tuletatud avaldist raadiuse jaoks, saame
E = e2me2/2n2 2 = me4/2n2 2 .
Siit on näha, et suurematele n väärtustele vastavad suuremad energiad, sest kuigi
koguenergia arvuliselt väheneb n-i kasvades, tegelikult energia suureneb, sest see on
negatiivne