En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, ¿cómo se calcula la energía potencial de un electrón cuando el electrón es llevado desde un infinito a un punto a una distancia ‘r’ del núcleo?

En el caso del modelo de electrón de Bohr, se supone que ese punto de partida es infinito. Y se supone que el punto final es la ubicación del electrón. El electrón es llevado lentamente desde el infinito a su ubicación en el campo eléctrico del núcleo. Como está cargado, experimenta una fuerza (atractiva). La agencia que trae esta fuerza desde el infinito está aplicando una fuerza igual y opuesta (para que el electrón se mueva muy lentamente).

El campo eléctrico del núcleo es –

q / 4 * pi * epsilon * r ^ 2

El electrón experimenta una fuerza igual a -eE, donde E es el campo eléctrico del núcleo.

Entonces, ¿cuál es el trabajo que haces cuando lo traes del infinito? Integrar la expresión de fuerza anterior. ¡Este trabajo se almacena en el electrón como energía potencial! Claramente hiciste algo de trabajo en este electrón y como lo moviste muy, muy lentamente, no tiene energía cinética. Entonces la energía potencial se almacena en el electrón. En el infinito, no hay campo eléctrico del núcleo, por lo que el electrón no tiene ninguna energía potencial.

Bueno, el electrón nunca está fuera del alcance de la fuerza de atracción del núcleo, ya que la fuerza electromagnética está alcanzando infinetly. Realmente, aunque es una forma de facilitar los cálculos, ya que la forma en que se define el potencial es:
[matemáticas] V (r) = – \ int_ {ref} ^ {r} Edr [/ matemáticas],
Necesitamos una referencia, y elegimos infinito ya que el campo de una carga puntual va a cero allí (y lo más importante, la integral converge), y obtenemos lo familiar:
[matemáticas] V (r) \ propto \ frac {1} {r} [/ matemáticas]

Es la agencia externa la que tiene que llevar el electrón a una distancia finita desde donde podría comenzar la fuerza de atracción. El agente externo, de todos modos, no hará ningún trabajo ya que la fuerza de atracción es cero. El modelo básico para calcular la energía potencial es así:
Tome una carga positiva fija Q. Tome otra carga positiva pequeña q en el infinito. Ahora un agente externo tiene que llevar la carga q desde el infinito a la distancia r.

Por lo tanto, el agente externo tiene que llevar la ‘e’ a una distancia desde donde la fuerza de la atracción electrostática se hará cargo.

¿Puede la atracción, que mantiene el electrón en órbita (su carga en relación con la carga y la masa del protón), ser explicada por el modelo de Bohr? ¿La ley del cuadrado inverso es aplicable a este nivel? He oído que todavía no sabemos si el electrón tiene un tamaño, pero esto puede ser una indicación de sus extrañas cualidades y comportamiento. Utilicé un átomo de hidrógeno, en un experimento “mental” y llegué a una resolución, que debe ser la masa del neutrón lo que hace que el sistema (el átomo) se “desacelere” en su estado de energía, con el tiempo. . En otras palabras: entropía.

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