能量最低原理 编辑
构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布。而构造原理认为全部电子是一个一个地依次进入电场，待低能量轨域填满后，才填入高能量轨域，并假设对电场而言它们是处于最稳定的情况中。假若违反构造原理，将导致电子组态的不稳定。它是在1920年前后由尼尔斯·波耳正式提出，主要是以量子力学描述。
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表面能是创造物质表面时，破坏分子间作用力所需消耗的能量。在固体物理理论中，表面原子比物质内部的原子具有更多的能量，因此，根据能量最低原理，原子会自发的趋于物质内部而不是表面。表面能的另一种定义是，材料表面相对于材料内部所多出的能量。把一个固体材料分解成小块需要破坏它内部的分子间作用力，所以需要消耗能量。如果这个分解的过程是可逆的，那么把材料分解成小块所需要的能量就和小块材料表面所增加的能量相等。但事实上，只有在真空中刚刚形成的表面才符合上述能量守恒定律。因为新形成的表面是非常不稳定的，它们通过表面原子重组和相互间的反应，或者对周围其他分子或原子的吸附，从而使表面能量降低。