Естественные науки

Посмотрел фильм "Нано мир". Планетарная модль сроения атома стала для меня непонятна

Всю жизнь думал, что электроны вращаются вокруг ядра как планеты вокруг солнца, а тут получается, что они кружат над ядром. Как же понять, что такое спин PS фильм состоит из 4-х частей
YK
Yra Kiselev
35 468
Электрон в виде частицы не может вращаться вокруг ядра. Потому что вращение подразумевает расходование энергии. А энергия электрона в ядре не меняется миллиарды лет.

Более того электроны вокруг ядра могут располагаться не только в виде планетарной орбиты, то есть в виде шарика. Так располагается небольшое число электронов. Это т. н. S орбиталь и там может быть всего два электрона. Правда такие электроны есть у всех элементов. Также "орбита" электронов может быть в виде знака бесконечности, таких электронов может быть 8, это Р электроны. Далее электроны могут быть в виде "орбит" гантелеобразной формы, таких электронов может быть 16 и т. д. Это D электроны.

То есть электроны преимущественно располагаются вокруг ядра не в виде сфер, а в совсем другом виде.

Так что даже из курса школьной химии может сложиться очень странное впечатление о вращениях электронов.
СП
Санек Подмарков
855
Лучший ответ
В целом, Вы правильно думали, что электроны вращаются вокруг атома. Так оно на самом деле и происходит. Только наши макроскопические приборы не могут зафиксировать этот процесс, так как измеряемый предмет много меньше самого прибора. Поэтому сам измерительный прибор вносит существенные искажения в процесс измерения.
Из-за этого описать процесс вращения электрона вокруг атома можно только вероятностными методами.
Кроме того, что электроны вращаются ВОКРУГ ЯДРА они еще и вращаются ВОКРУГ САМИХ СЕБЯ. Это примерно как Земля вращается и вокруг Солнца и еще дополнительно вращается вокруг своей оси.
Спин - это момент вращения элементарных частиц.
Все вращающиеся тела имеют момент вращения (также как все движущиеся по прямой траектории тела имеют импульс) . Раз электрон вращается вокруг своей оси, то он тоже имеет момент вращения. Только обычно моменты вращения элементарных частиц любят называть словечком "спин", чтобы подчеркнуть, что квантуемость момента вращения приводит к несколько необычным свойствам вращения элементарных частиц. (Например, электрон невозможно раскрутить до сколь угодно больших скоростей, а также невозможно остановить его вращение.)
Планетарная модель - это очень упрощенная модель. Примерно как "самолет - это большая птица". На самом деле атом устроен иначе. Электроны даже не кружат над ядром. Они просто находятся в пространстве около ядра атома.
А спин - это свойство электрона, да и других элементарных частиц, наглядно не представимое. На уровне "самолет - это большая птица" можно считать спин вращением электрона вокруг своей оси.
В дополнение к сказанному выше: планетарная модель почти никогда и не рассматривалась всерьёз. Поскольку классическая электродинамика требует очень скорого "самоуничтожения" такого атома (вследствие потери энергии электроном) . Бор ввёл квантование орбит - то есть, фактически, постулировал, что электрон в атоме, находясь на некоторых орбитах, энергии не теряет. Но оставаясь в рамках представления о "вращении по орбите" совершенно невозможно найти оснований для этого постулата :)

Так и появились в описании атома волновая функция, плотность вероятности, орбитали...
Игор Иванов
Игор Иванов
52 711
Еще одна схема для наглядного представления строения вещества. Но тоже весьма упрощенная. Электроны не вращаются вокруг ядра, существует лишь вероятность нахождения электрона в той или иной точке пространства вблизи ядра.
Елена Дорохина
Елена Дорохина
45 053
Yra Kiselev т.е. электрон можно сравнить с концом тонкого шланга подключенного к компрессору. Его рвёт и мечет во все стороны, но всем точно известно, что дальше длинны шланга его конец не выскачет? Или область обитания конкретного электрона это круг очерченый на сфере?
А раньше модль сроения была понятна?
Yra Kiselev Раньше думал, что электроны гоняют по эллипсам и вращаются вокруг своей оси.
А с просмотром фильма стало всё запутанно.
Электрону приписали лишь волновые свойства, а я его раньше воспринимал как частицу.