Пожалуйста, извините меня, если этот вопрос уже задавали и/или даже частично отвечали здесь раньше... (я искал и не видел, чтобы его специально задавали)
В частности, и будучи намеренно «общим» в своем вопросе, мне было интересно, как «учет энергии» «работает» при образовании Водорода из одного протона и одного электрона, которые изначально разделены на бесконечное расстояние.
Позвольте мне немного объяснить с помощью математики...
Если мы возьмем электрон и протон на бесконечном расстоянии, потенциальная энергия между ними будет:
Если мы возьмем электрон и протон на боровском радиусе (заметьте, я не предлагаю, чтобы электрон вращался вокруг протона), потенциальная энергия между ними равна:
Теперь, учитывая теорему Вириала и то, что при образовании атома водорода испускается фотон с энергией 13,6 эВ, а также необходимость поглощения еще одного фотона с энергией 13,6 эВ в этот самый атом водорода для разделения протона и электрона, которые составляют его и возвращают (гипотетически) в бесконечность...
Каким образом «довольно» очевидный факт, что и протон, и электрон ускоряются навстречу друг другу, а значит, должно быть излучение, испускаемое обеими частицами в процессе сближения протона и электрона, не «уменьшает» начальную потенциальную энергию между ними?
Скажу по другому...
Если начальная потенциальная энергия излучается «во время образования» атома водорода в виде фотона с энергией 13,6 эВ, что на самом деле имеет смысл согласно теореме Вириала, оставляя протон и электрон с общей кинетической энергией 13,6 эВ (как-то, опять же, не говоря «орбитальный»), как же тогда происходит этот довольно «совершенный» учет энергии, когда должно быть некоторое излучение как от протона, так и от электрона, происходящее в то время, когда они сближаются друг с другом, и это излучение должно «отвлекать» от полная начальная потенциальная энергия?
Или излучаемый фотон 13,6 эВ «во время образования» атома водорода является своего рода распределенной суммой возрастающей мощности излучения как протона, так и электрона, когда они приближаются друг к другу?
Любое понимание этого будет высоко оценено, и я благодарю вас за ваше время и терпение...
Короче говоря, классическое понимание того, что «ускоренные заряды излучают», не обязательно применимо к квантовой механике. В классическом пределе вы можете вернуть его обратно, но фундаментальная реальность с точки зрения квантовой механики заключается в том, что у вас есть электромагнитное поле с гамильтонианом (энергия)
В частности, в вашем случае вы смешиваете понятия с двух уровней: интуиция об «излучении ускоренных зарядов» из классической электродинамики и радиационные переходы, которые исходят из полной квантовой обработки. Если вы хотите, чтобы все было в порядке, то вы можете просто приписать испускаемый фотон ускорению электрона и протона по мере того, как они меняют свое состояние (но это почти все; это, по сути, все детали, которые позволяет вам эта картина ) . Если вы хотите делать все правильно, забудьте об ускоряющих зарядах и сделайте все шоу квантово-механическим.
атомное царство