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1、电子层电子能量与原子半径电子层中的电子能量，与电离能大小相同，通过电离能，可算出原子半径，以及各种原子所有核外电子公转半径的精确数值。一种原子半径是多少，根据原子在物质中表现出的体积，可以计算出原子半径大小。但同一种原子在不同物质和形态中计算出的半径不同，原子的半径和体积大小并不会发生改变,原子表现出不同的半径和体积，是因为不同形态原子之间的间隔距离不一样。只有根据原子的电离能，才能计算出原子的准确半径。以下是几种原子的电离能：（单位电子伏）氢13.6氦54.42，24.59锂122.5，75.64，5.392铍217.7，153.9，18.21，9.323硼340.2，259.4，37.
2、93，25.15，8.298碳490.0，392.1，64.49，47.89，24.38，11.26氮666.9，552.1，97.89，77.47，47.45，29.60，14.53氧871.0,739.3，138.1，113.9，77.41，54.94，35.12，13.62氟1102,953.6,185.2,157.2,114.2,87.14,62.71,34.97,17.42氖1361,1194,239.5,207.3,157.9,126.2,97.12,63.45,40.96,21.56钠1647，1464,292.1，264.3,208.5，172.2，138.4，98.91，
3、71.62，47.29，5.139钙5444，5108,1160,1086，979.4,901.2，820.0,733.1,660.0,594.3，215.6，188.7,147.5,127.2，108.8,84.50,67.27,50.91,11.87,6.113镁……从上面的数值可以看到，一种原子有多少个核外电子,就有多少个数值大小不同的电离能。原子的每个核外电子都有一个固定的公转半径，核外电子公转半径越小，原子核对它的引力越大，它挣脱原子核的引力束缚所需要的能量也越大，也就是公转半径越小的核外电子，电离能越大。电离能也就是核外电子具有的能量。各种原子相同层次的核外电子能量与核电荷数n
4、有相同的函数关系：第一层电子能量E[1]=13.61n²(单位电子伏)第二层电子能量E[2]=13.61n²-17n+4.15E[3]=3.445n²-11.34n+8.41E[4]=3.43n²-15.02n+14.53E[5]=3.485n²-22.376n+32.93E[6]=3.49n²-27.15n+48.22E[7]=3.441n²-30.942n+62.48E[8]=3.506n²-38.22n+95.07E[9]=3.476n²–42.394n+117.48E[10]=3.55n²-49.03n+154.86E[11]=1.74n²-30.56n+130.76E[12]=1
5、.609n²-28.83n+121.84E[13]=1.623n²-33.32n+164.9……核外电子公转时同时受到引力和斥力作用，与原子核保持一个平衡距离。电子在公转时会在平衡距离内外摆动，即偏振运动。当间隔距离略小于平衡距离时，电子受到的斥力大于引力电子向远离的一侧移动。当移动到一定的偏振幅度时，间隔距离大于平衡距离，电子受到的引力大于斥力，电子产生偏转，向靠近原子一侧移动，每次偏转方向相同，每来回偏振一次也就自转一圈，如此循环往复。电子偏振幅度相同，受到的引力越大偏振的移动速度越快，偏振频率越快，自转越快。那么核外电子公转半径越小能量越大，自转越快。“在物理中－个电子层只包含一个电
6、子”,每个电子的轨道半径都各不相同。距原子核最近的第一个核外电子所受引力最大，它的电离能最高，它们的数值是核电荷数ｎ的平方乘以13.61电子伏，即Ｅ＝ｎ²13.61ｅＶ。原子核与电子之间的引力库仑力Ｆ＝KQ＇Q/r²,电离能随引力增大而增大，单个电子电量Q相同，核电量Q＇=ｎQ，“各种原子第一层电子电离能的大小只是随原子的核电荷数ｎ改变，说明不同原子的第一层电子轨道半径相同”。如果氢的电子轨道半径为R，氢电子所受引力Ｆ①=KQ²/R²，氦原子第一个电子所受的引力Ｆ②=K（2Q）Q/R²=2F①。氦的第一个电子电离能E②=2²13.61ｅV=4E①。锂的第一个核外电子所受的引力是氢电子的3倍
7、，电离能是氢电子的9倍。可以看到核外电子所受的引力增大ｎ倍，电离能增大ｎ²倍；那么核外电子公转半径增大ｍ倍，引力则减小到１／ｍ²，电离能则减小到１／ｍ＾4。(ｍ的4次方分之一）.在同一个原子中，核电量Q＇和电子电量Q不变,不同层次电子所受引力随轨道半径改变,即当R"/R＇=ｍ时,F"/F＇=1/ｍ²,E"/E＇=1/ｍ＾4,可得E"/E＇=（R＇/R"）ˆ4，R"=(E＇/E")＾¼×R＇。举例:氦原子半径R″=(54.
