Естественные науки
Какого черта электрон движется по кругу и не падает на ядро?
С какого он не стоит на месте, если действия сил скомпенсированы?
"...С какого он не стоит на месте, если действия сил скомпенсированы?.. "
"...что электрон летает не покругу, а по непойми какой траектории,... "
"...И к чему этот спор про круговую орбиту, ведь ясно имеется в виду, что круговая орбита - это орбита по окружности, не придирайтесь к словам, когда смысл очевиден... "
1. Состояние электрона в атоме описывается волновой функцией. Квадрат модуля ее амплитуды (|ψ|²) - функция плотности вероятности электронной плотности, квадрат модуля амплитуды, помноженный на элемент объема - функция радиального распределения вероятности (|ψ|²*dV).
Таким образом, электрон не имеет определенного положения в атоме.
2. Состояние электрона в атоме - стоячая волна электронной плотности, которая образует электронную орбиталь, область наибольшей вероятности обнаружения электрона. Потому электронное состояние в атоме не характеризуется скоростью движения электрона. Иначе неопределенность координаты была бы такой большой, что превышала бы размеры атома. Есть лишь момент импульса у стоячей волны.
Кстати, функция радиального распределения вероятности для электрона в некоторых состояниях (s, например) в области ядра ненулевая, так как ядро имеет ненулевые размеры. Потому возможен электронный захват в протонизбыточных ядрах.
3. Каждая орбиталь имеет свою форму. s-орбиталь - сферическая, p-орбиталь, из-за интерференции плотности p-волны с плотностью s-волны - гантелеобразная, и т. д.
4. Электронное состояние в атоме - стационарное (см. ответ Валентины) . Для атома водорода такие состояния определяют через волновую функцию, решая уравнение Шредингера для стационарного состояния.
"...Электромагнитная сила между электроном и протоном отталкивает или притягивает заряды?.. "
Разумеется, притягивает. В общем, существует несколько факторов, определяющих электронное состояние в атоме - электронное электростатическое и обменное взаимодействия, количество главных максимумов орбитали у ядра и т. д.
Можно разобрать это (разумеется, упрощенно) на примере наинизшей энергии электрона в атоме водорода (ежэлектронное взаимодействие отсутствует) .
Наименьший импульс электронного состояния соответствует импульсу, который равен неопределенности собственного значения. Тогда
Δpx*Δx ≥ h',
или, с учетом написанного,
px(min) = h'/Δx = h'/r, (1)
где r - радиус орбитали, соответствующей наинизшему по энергии состоянию.
Выражение для полной энергии электрона в атоме, с учетом (1):
E = Ek + Ep = p²/2*m - k*q²/r = h'²/2*m*r² - k*q²/r. (2)
Величину r, соответствующую минимальной полной энергии, можно найти через производную (2) по r:
dE/dr = -h'²/m*r³ + k*q²/r² = 0 => r(min) = -h'²/k*q²*m. (3)
Подставляя (3) в (2), можно получить выражение для минимальной полной энергии:
E(min) = k²*q^4*m/2*h'² - k²*q^4*m/h'² = -k²*q^4*m/2*h'² = -13.6 эВ.
Если же дальше уменьшать расстояние r, то принцип неопределенности приведет к гигантской неопределенности импульса, и слагаемое в (2), соответствующее кинетической энергии Ek, будет велико. Если же увеличивать расстояние r, то слагаемое, соответствующее потенциальной энергии Ep, будет велико.
Вот вам, в упрощенном (!) виде, два фактора, определяющих минимальную энергию электрона и радиус орбитали в атоме водорода.
"...что электрон летает не покругу, а по непойми какой траектории,... "
"...И к чему этот спор про круговую орбиту, ведь ясно имеется в виду, что круговая орбита - это орбита по окружности, не придирайтесь к словам, когда смысл очевиден... "
1. Состояние электрона в атоме описывается волновой функцией. Квадрат модуля ее амплитуды (|ψ|²) - функция плотности вероятности электронной плотности, квадрат модуля амплитуды, помноженный на элемент объема - функция радиального распределения вероятности (|ψ|²*dV).
Таким образом, электрон не имеет определенного положения в атоме.
2. Состояние электрона в атоме - стоячая волна электронной плотности, которая образует электронную орбиталь, область наибольшей вероятности обнаружения электрона. Потому электронное состояние в атоме не характеризуется скоростью движения электрона. Иначе неопределенность координаты была бы такой большой, что превышала бы размеры атома. Есть лишь момент импульса у стоячей волны.
Кстати, функция радиального распределения вероятности для электрона в некоторых состояниях (s, например) в области ядра ненулевая, так как ядро имеет ненулевые размеры. Потому возможен электронный захват в протонизбыточных ядрах.
3. Каждая орбиталь имеет свою форму. s-орбиталь - сферическая, p-орбиталь, из-за интерференции плотности p-волны с плотностью s-волны - гантелеобразная, и т. д.
4. Электронное состояние в атоме - стационарное (см. ответ Валентины) . Для атома водорода такие состояния определяют через волновую функцию, решая уравнение Шредингера для стационарного состояния.
"...Электромагнитная сила между электроном и протоном отталкивает или притягивает заряды?.. "
Разумеется, притягивает. В общем, существует несколько факторов, определяющих электронное состояние в атоме - электронное электростатическое и обменное взаимодействия, количество главных максимумов орбитали у ядра и т. д.
Можно разобрать это (разумеется, упрощенно) на примере наинизшей энергии электрона в атоме водорода (ежэлектронное взаимодействие отсутствует) .
Наименьший импульс электронного состояния соответствует импульсу, который равен неопределенности собственного значения. Тогда
Δpx*Δx ≥ h',
или, с учетом написанного,
px(min) = h'/Δx = h'/r, (1)
где r - радиус орбитали, соответствующей наинизшему по энергии состоянию.
Выражение для полной энергии электрона в атоме, с учетом (1):
E = Ek + Ep = p²/2*m - k*q²/r = h'²/2*m*r² - k*q²/r. (2)
Величину r, соответствующую минимальной полной энергии, можно найти через производную (2) по r:
dE/dr = -h'²/m*r³ + k*q²/r² = 0 => r(min) = -h'²/k*q²*m. (3)
Подставляя (3) в (2), можно получить выражение для минимальной полной энергии:
E(min) = k²*q^4*m/2*h'² - k²*q^4*m/h'² = -k²*q^4*m/2*h'² = -13.6 эВ.
Если же дальше уменьшать расстояние r, то принцип неопределенности приведет к гигантской неопределенности импульса, и слагаемое в (2), соответствующее кинетической энергии Ek, будет велико. Если же увеличивать расстояние r, то слагаемое, соответствующее потенциальной энергии Ep, будет велико.
Вот вам, в упрощенном (!) виде, два фактора, определяющих минимальную энергию электрона и радиус орбитали в атоме водорода.
Электрон не движется по кругу, а просто находится в области атома, включающей ядро. Почему он не падает? Потому что он не может стать локализованным в такой малой области, как ядро атома. Для этого ему нужна была бы куча энергии - чем больше энергия, тем меньше, грубовато говоря, объем, в котором существует частица. Иначе говоря, он уже упал на ядро, но не может сжаться до его размеров, а обволакивает ядро. Более точно, обволакивает ядро область, в которой может быть зафиксирован электрон при определении его местонахождения - орбиталь этого электрона.
Галина Нестерова
а почему тогда протон ( и нейтрон ) смог стать локализованным в ядре атома, а электрон не смог?
блин, читаю ответы, настоящая кинокамедия, нужно к вам часто заходить, читать и смеятся, спасибо, вы мне подняли настроение.
каждая частица движется по законам вечного идеала, ваши условные измерения для неё бесконечность.
каждая частица движется по законам вечного идеала, ваши условные измерения для неё бесконечность.
P.s. Ваша Олеся :*
Карен, с такой надменностью Вы смеетесь над нами, а сами такую чушь несете, смеху больше, чем в предыдущих шутливых ответах!
:)))))
Вы наверно учились в церковно приходской?
:)))))
Вы наверно учились в церковно приходской?
Zhassulan Sabirov
Так вечный идеал же РАЗЛАГАЕТСЯ!
Иди и учи теорему Ласкера-Нётер....
Иди и учи теорему Ласкера-Нётер....
орбита электрона - понятие некорректное, оно применяется только как аллегория, для удобства пояснения.
более правильно говорить "энергетический уровень"
более правильно говорить "энергетический уровень"
Не падает, потому что не излучает (постулаты Бора) . Без квантовой механики по-другому не объяснить.
А Вы внимательно прочитали какие у электрона бывают орбиты?
И что все они круговые?
Как ни странно КРУГОВЫХ вообще не бывает!!! !
Бывают шарообразные s.
А еще p, d, f. Они еще причудливее!
А силы?
В квантовой механике законы другие.
Вот и надо это изучать в школе, высшей школе... .
Так просто в "ответах" на пальцах объяснять не хватит времени и места.
И что все они круговые?
Как ни странно КРУГОВЫХ вообще не бывает!!! !
Бывают шарообразные s.
А еще p, d, f. Они еще причудливее!
А силы?
В квантовой механике законы другие.
Вот и надо это изучать в школе, высшей школе... .
Так просто в "ответах" на пальцах объяснять не хватит времени и места.
Натали *
электрон движется с бесконечной скоростью во все координат осей одновременно, поэтому вы можете условно видеть один вариант.
круговых не бывает? не смешите, до них нужно дорасти. как и до бесконечности вариантов.
простите, это не для вашего разума.
вы обязаны искать начало и конец.
круговых не бывает? не смешите, до них нужно дорасти. как и до бесконечности вариантов.
простите, это не для вашего разума.
вы обязаны искать начало и конец.
не падает на ядро? - а как он упадёт : ядро-то СБОКУ !
Галина Нестерова
сбоку? а когда электрон сверху, ему же одна дорога - вниз ! ))
Вы, наверно, думаете, что электрон - это такой маленький шарик, который крутиться вокруг шарика - ядра и не падает на него почему-то?
Нет, электрон - это такое облачко, размазанное почти равномерно на некотором уровне вокруг облачка ядра. Свойства у облачка такие, что у него либо много энергии, чтобы приблизиться к ядру, либо мало энергии, чтобы удалиться от ядра. Вот облачко и не смещается.
Нет, электрон - это такое облачко, размазанное почти равномерно на некотором уровне вокруг облачка ядра. Свойства у облачка такие, что у него либо много энергии, чтобы приблизиться к ядру, либо мало энергии, чтобы удалиться от ядра. Вот облачко и не смещается.
Михаил Рейхерт
Да скорее всего это поле.
Галина Нестерова
я не знаю как выглядит электрон, не видел я его! у меня вообще смысл вопроса в другом: почему электрон не падает на ядро, какие силы им управляют? Может, я не так просто вопрос задал. А что, электрон это, действительно, облачко? оно как сфера или как?
По простому если объяснять: между ядром и электронами действуют электростатические силы + не стоит забывать, что уединенный атом почти нигде не встречается, следовательно, учитывается и взаимодействие с другими частицами - вот отсюда и вытекает, что несмотря на разные знаки зарядов у ядра и электрона он не падает)))
Галина Нестерова
так все же, есть между ними электр.магн. сила - она притягивает вроде, есть сила грави притяжения - она тоже должна притягивать, причем больше, чем к другим частицам, расстояние мало! а что тогда отталкивает, какая сила?
Вы слыхали про центрифугу для электронов? Так вот она их сепарирует на край диска, а многие и вылетают нахрен вообще.... В связи с этим у меня тоже вопрос: Когда центрифуга остановится откуда возьмутся в ней недостающие электроны?
Зациклился.
Судьба у него такая.
тебе кто сказал что он движется по кругу? это наглая ложь!
Галина Нестерова
а как он движется, уж не зигзагами ли? ))
ты ведь тоже на ядро земли не падаеш и движешся при этом засренец этакий
Галина Нестерова
у меня то под ногами земля, а у электрона что? ))
Oskar Miloshevich
да логика конечно :"ЗАСТРЕЛИЧЕСКАЯ"
Причитал все ответы, толком никто объяснить ничего не может. Какая разница какая у него орбита.
Скажем так, в планетарной модели ядра электрон движнться аналогично движению земли вокруг Солнца. Только вместо гравитации действуют электростатические силы.
В квантовой модели электронная в ядре имеет волновые свойства, со всеми вытекающими...
В квантовой модели электронная в ядре имеет волновые свойства, со всеми вытекающими...
Похожие вопросы
- Почему электрон не падает на ядро?
- Почему электрон не падает на ядро? (вн)
- Почему электрон не падает на ядро, если разноимённые заряды притягиваются?
- Почему физики вначале прошлого века так забеспокоились о том, что электроны в атоме Резерфорда будут падать на ядро?
- почему электрон не падает на ядро? ведь они разноименно заряжены. а разноименные заряды притягиваются.
- Вычитал: "Чем больше электронов на верхнем уровне, тем крепче они удерживаются ядром" Почему???
- Чем доказывается что электроны движутся вокруг ядра не по орбитам ???
- как электрон движется вокруг ядра как это увидеть или где это увидеть
- Почему электрон движется вокруг ядра? Вечных двигателей же не бывает.
- Если электрон движется вокруг ядра со скоростью света, то его масса равна бесконечности?
Точнее, будет давать слишком малый отрицательный вклад в полную энергию.