Существуют ли электронные оболочки в эквипотенциальных областях?

Вероятно, вы думаете об оболочечной модели атома:

^{(источник)}

Важно отметить, что оболочечная модель в конечном счете неточна и на самом деле не является хорошим представлением того, как современная физика рассматривает структуру атома . У него есть несколько преимуществ, и это хороший инструмент для объяснения некоторых особенностей атомной структуры (в частности, тот факт, что существуют некие «ящики», которые подходят только для определенного количества электронов), но это только то, что: грубая модель, которая правильно передает некоторые функции, но не другие.

Более того, неправильно думать, что электроны сидят на круговой орбите и движутся по ней. Гораздо точнее думать об электронах как о занимающих орбитали , которые представляют собой области в форме облаков, где электрон может быть найден с большей вероятностью, чем где-либо еще.

^{(источник)}

В частности, орбитали не занимают строго одного радиуса, а разбросаны в пространстве, поэтому не занимают ни одной эквипотенциальной поверхности. Это совершенно нормально: просто у них будет больше кинетической энергии в областях, расположенных ближе к ядру, где потенциальная энергия ниже. (Заметим также, что это относится и к классическому орбитальному движению, подобному эллиптической орбите Земли вокруг Солнца.) Ион совершает работу, ускоряя электрон по мере его приближения и замедляя его по мере удаления; в целом энергия по-прежнему сохраняется, но ничто не мешает различным частям системы обмениваться энергией с течением времени.