Формы и значение энергии

Какие же формы и значения будет принимать энергия, поглощаемая извне или выделяемая атомом, в случае перехода его вращающегося электрона с одной орбиты на другую? В нормальном атоме водорода расстояние между ядром и электроном равно 53 десятимиллиардным долям сантиметра, или 0,53 ангстрема. Если водород нагреть или пропустить через него электрический ток, то его атомы возбудятся, т. е. электрон, вращающийся по орбите с радиусом 0,53 А, перескочит на орбиту, более удаленную от ядра. Радиус этой новой орбиты будет равен уже 2,12 А. Ангстрем - единица длины, равная одной стомиллионной доле (10-8) сантиметра. Применяется в оптике для измерения длины световых волн, а также в атомной физике для измерения весьма малых длин. Названа по имени шведского физика А. Ангстрема. Эта единица обозначается обычно значком А.

Для того чтобы возбудить атом водорода, затрачивается определенная порция - квант энергии (энергия электрических разрядов, теплота горения и т. д.). Но так как энергия не может исчезнуть бесследно, как и ставки по вкладам в банках, то перескакивающий на более удаленную орбиту электрон прибавляет к энергии своего движения еще и энергию, поступающую извне. Очевидно, что чем больше дополнительной энергии приобрел электрон, тем на более удаленную орбиту он сможет перескочить. Значит, энергия электрона тем больше, чем дальше от ядра находится его орбита. Удаляясь от ядра, электрон как бы перескакивает со ступеньки на ступеньку, причем высоты ступенек относятся, как квадраты последовательных целых чисел 12 : 22: З2: 42 и т. д., хотя, в зависимости от поглощенной энергии, он может сразу «перешагивать» и через эти ступеньки. Однако на отдаленных от своего ядра путях электрон возбужденного атома может удержаться только в течение миллиардных долей секунды, а затем он перескакивает обратно, на свою прежнюю, более близкую к ядру, орбиту. При таком обратном «прыжке» электрона с более удаленной орбиты на более близкую, его энергия в атоме на сей раз должна уменьшиться. Этот излишек энергии излучается в виде кванта световой энергии. Принято говорить, что атом излучает материальную частицу света - фотон. Так рождается свет.