Physik - Theologie Energie des Heliumatoms

Die Energie des Heliumatoms ergibt sich analog zum Wasserstoffatom gemäß der Formel E_He = [H_He/T_He - F_z·r_He]·n_He. Durch Einsetzen der entsprechenden Werte erhalten wir über H_He/T_He = ½h·1/(t·2p·2/ja³)·(Z_k-1/4f_He²)²·n_He bzw. H_He/T_He = ½h_s·1/t·a²)·(Z_k-1/4f_He²)²·n_He den Ausdruck H_He/T_He = ½E_es·a²)·(Z_k-1/4f_He²)²·n_He bzw. H_He/T_He = ½m_es·(c²a²)·(Z_k-1/4f_He²)²·n_He. Da c²a²=v_H², wobei v_H die Geschwindigkeit in der ersten Bahn des Wasserstoffatoms bedeutet, können wir den Bezug zu der Erschließungsenergie des Wasserstoffatoms herstellen. Es ergibt sich pro ein Elektron die Erschließungsenergie im Heliumatom zu:

H_He/T_He = ½m_es·v_H²·(Z_k-1/4f_He²)²

Es ergibt sich über die im Kapitel „Einschließungskraft“ aufgeführte Formel F_z=m_es·v_He²/r_He der Ausdruck F_z·r_He = m_es·v_He². Mit v_He = ac·(Z_k-1/4f_He²)=v₁·(Z_k-1/4f_He²) ergibt sich der Ausdruck

F_z·r_He = m_es·v_H²·(Z_k-1/4f_He²)²

Damit ergibt sich für die Energie des Heliumatoms über E_He = [½m_es·v_H²·(Z_k-1/4f_He²)² - m_es·v_H²·(Z_k-1/4f_He²)²]·n_He der Ausdruck

E_He = (-½m_es·v_H²)·(Z_k-1/4f_He²)² ·n_He

Mit dem im Kapitel „Magnetkraft“ hergeleiteten Faktor gemäß 4f_He² = 4·1/(1+4p·ja/2·4) bzw. 4f_He² = 1/(1/4+4p·ja/2) ergibt sich für die Energie des Heliumatoms der endgültige Ausdruck

E_He = [-½m_es·v_H²]·[Z_k-1/(1/4+2pja)]² ·n_He

Hierbei ist die Kernladungsanzahl Z_k=2, ebenso ist die Anzahl der Hüllenelektronen n_He=2. Der Ausdruck in den eckigen Klammer entspricht der Energie des Wasserstoffatoms und beträgt –13,56 eV. Demnach ergibt sich für das Heliumatom eine Energie von 79,03eV. Im Vergleich zum Messwert von 78,98 eV bedeutet dies eine Abweichung von nur rd. 0,07%, womit das Rechenergebnis praktisch mit dem Messwert übereinstimmt.

Mit der vorliegenden Betrachtung ist es gelungen, mit den einfachen Ansätzen „Auftreten von l-Rotation der Elektronmasse und Elementarladung sowie magnetisches Tangentialfeld“ die Energie der Heliumatomhülle theoretisch zu begründen! Mit dem ng. Bild wollen wir die Zusammenhänge nochmals erläutern und damit unseren Ausflug beenden. Wegen der nicht unerheblichen Bedeutung der hiermit zur Diskussion gestellten Ausarbeitung zum Heliumatom, sind diese Erläuterungen dem Titelbild zu entnehmen.