¿Cómo explica el modelo de onda de los electrones que orbitan el núcleo valores de energía discretos en lugar de niveles de energía arbitrarios?

De hecho, como dijo Gwydion Madawc Williams: la idea de las ondas estacionarias.

Una onda estacionaria en una caja de guitarra o en la tubería de una flauta no puede tener cualquier frecuencia / longitud de onda, pero la longitud de onda debe ser del orden de [matemáticas] \ frac {L} {2n} [/ matemáticas], donde [matemáticas ] L [/ math] es la longitud de la caja / tubería y [math] n [/ math] es un número entero.

Lo mismo con los electrones, ya sea una partícula en una caja o un electrón en un potencial central (por ejemplo, un átomo de hidrógeno), tales ondas tienen requisitos de límites que deben cumplir para mí físicamente.

Solo la partícula libre puede tomar valores arbitrarios.

Para un tratamiento matemático más profundo del átomo de hidrógeno, vea aquí:
http://www.nat.vu.nl/~wimu/EDUC/…

http://web.mst.edu/~sparlin/phys…

Si piensa que las ondas forman una onda estacionaria estable, entonces tiene sentido que solo haya un número limitado de formas de hacerlo. Tenías que ajustar un número entero de ondas en la órbita.

Esta fue una idea temprana, y la realidad parece ser más compleja. Vea esta pregunta existente, ¿Es un orbital, alrededor de un núcleo, una onda estacionaria tridimensional cuantizada que puede tomar ciertos tipos de formas y energías ?, y responde.

He descubierto que una de las formas más simples de encontrar niveles de energía discretos en el átomo (no funciones de onda) es con una ecuación simple. Por ejemplo: ( 1836 – relación masa protón / electrón) x (1.5345 x 10 ^ -18 m – radio exacto del electrón) x (9.11 x 10 ^ -31 m- masa electrónica) x (3 x 10 ^ 8 m / s) ^ 2/2 x (3.8o9 x 10 ^ -10 m – distancia exacta de electrones al momento de la liberación de energía) = 3.0322 x 10 ^ -19 Julios – la energía discreta para la longitud de onda de la luz roja en el átomo de hidrógeno.