Согласно теории Бора, электроны движутся вокруг атома по орбитам, имеющим определенную энергию. Когда он поглощает энергию, он переходит в более высокие энергетические состояния. В атоме H2 основное состояние равно -13,6 эВ, тогда как другие состояния имеют значения энергии: -3,4 эВ, -1,51 эВ и так далее. Но модуль этих значений равен 13,6, 3,4, 1,51 и т. д., что означает, что основное состояние имеет наибольшую энергию. Тогда почему мы считаем наоборот?
Как вы, возможно, слышали и читали, потенциальная энергия рассчитывается относительно ссылки. В случае теории Бора эталоном является точка на бесконечном расстоянии от ядра, и потенциал там принимается равным .
Так как электрон движется все ближе и ближе к ядру, его потенциал уменьшается, потому что ядро заряжено положительно, а электрон отрицательно заряжен. Поэтому значения отрицательные.
Что касается вашего вопроса о том, почему основное состояние является состоянием с самой низкой энергией, мы не сравниваем модуль потенциальной энергии, когда дело доходит до проверки того, что является самым низким, мы сравниваем его вместе со знаком и, таким образом, является самым низким энергетическим состоянием.
PS: Эталон, который должен быть выбран, полностью зависит от человека, выполняющего расчеты. Таким образом, можно выбрать основное состояние электрона в качестве эталона для потенциала. В этом случае потенциал государств будет и так далее.
Надеюсь это поможет.
Отрицательный знак здесь просто для того, чтобы сказать нам, что электрон связан так, что для его освобождения потребуется энергия +13,6 эВ. Это состояние 1s требует наибольшего количества энергии для его освобождения.