内殻電子の方がエネルギーが高い？

質問

太陽系では、太陽に近い惑星ほど軌道速度が速く、運動エネルギーが高いですよね。

電子内でも同様に、原子核に近い電子の方がエネルギーが高いですか？低いですか？

回答No.1

maskoto · ベストアンサー

惑星のエネルギーは、運動エネルギーだけで論ずることはできません
万有引力による位置エネルギー等も併せて考えます

電子の場合は、原子核に近い軌道にあるものの方がエネルギー(エネルギー準位)は低いです
これは、電子が光(のエネルギー)を吸収すると、原子核から離れて放出される光電効果の例を思えば、納得されるはずです
原子核に近いとき、電子のエネルギーは引く
少し(光の)エネルギーをもらうと、励起して
原子核から少し遠い軌道へ遷移する
このとき、エネルギーを少しもらったのだから、電子のエネルギーは少し高くなる
もっと、エネルギーをもらうと、もっと遠い軌道へ遷移する
電子のエネルギーはもっと高くなると言える
エネルギーをもらい過ぎると、原子核から完全に遠ざかる
もらい過ぎた分だけ更に電子のエネルギーは高くなっている
こういうわけです

お礼

エネルギー準位の解説をありがとうございます。

回答No.2

Nakay702

＞太陽系では、太陽に近い惑星ほど軌道速度が速く、運動エネルギーが高いですよね。電子内でも同様に、原子核に近い電子の方がエネルギーが高いですか？低いですか？
⇒太陽系内の惑星の例と同じく、原子核に近い電子の方が、遠くを回る電子よりエネルギーが高いと言えるでしょう。理由は以下のとおりです。

「電子の持つ遠心力・角運動量・クーロン力の総和」が当該電子のエネルギーだと思います。それゆえ私は、原子核に近い電子の方がエネルギーが高いと考えるわけです。

お礼

エネルギー総和の求め方の説明をありがとうございます。