Естественные науки

Какая скорость у электрона в атоме?

И вот чего я не могу понять, если он с огромному скоростью движется, то и масса должна его возрастать, а он, вроде как, весит настолько меньше нуклонов, что его массой обычно даже пренебрегают. Как так может быть-то?
SS
Sharko Sumbulow
9 052
Вряд ли для этого случая применимо понятие "скорости", т.к. электрон не локализуется в одной точке, он "размазывается" по орбитали в атоме. С какой-то стороны орбитали его присутствие несколько более выражено, чем с другой - но между этими двумя точками НЕТ четкой границы, поэтому нет возможности измерить скорость. При желании, это можно сделать косвенным путем - по напряженности магнитного поля. Дело в том, что не любое количество электронов могут равномерно распределиться по орбиталям, вытянутым в разных направлениях. Поэтому магнитное поле, возникающее при движении заряда вокруг ядра, не вполне компенсируется общим количеством электронов. Поэтому атомы некоторых веществ обладают магнитным моментом. Измерив его величину и пересчитав ее на количество некомпенсированных электронов - можно оценивать их "скорость". В общих чертах. Правда, она для разных энергетических уровней будет разной.
Андрей Кабаев
Андрей Кабаев
84 649
Лучший ответ
Sharko Sumbulow Но он же вращается по своей орбите вокруг ядра, как Земля вокруг Солнца. Какая-то скорость у этого вращения должна быть.
Kitoffskiy Only Из любой величины, можно достать скорость. Но это не означает, что она там есть.
Kitoffskiy Only Даже в знаменитой формуле Эйнштейна с - это не скорость.
Масса от скорости не зависит, это инвариант (если не говорить о превращениях, рождениях и уничтожениях частиц). А чтобы понять, какая у него скорость, надо посчитать среднее от квадрата оператора скорости электрона. Возмите какое-то состояние (например, основное в атоме водорода), и посчитайте.
Александр Сехин
Александр Сехин
77 192
Sharko Sumbulow Эйнштейн утверждал, что таки зависит!
Скорость электрона на первой (n = 1) Боровской орбите : v = √(2E/m) ≈ 2.2×10⁶ м/сек.
Электрон примерно в 1836 раз легче протона,
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.7d7b85a4-6374263e-fd70686e-74722d776562/https/www.quora.com/What-is-the-relation-between-the-mass-of-an-electron-and-a-proton .
https://yandex.ru/q/science/5055117825/
.
RH
Rovsan Haqverdiyev
40 990
Kitoffskiy Only Модель атома Резерфорда- Бора давно устаревшая модель. К тому же она хорошо описывала только водородоподобные атомы. А остальные нет.
Дело в том, что электроны в атомах не двигаются. А под движением электрона понимают не классическое движение, а результат интерференции с самим собой, т е распределение наиболее вероятного пребывания в пространстве с течением времени.
К тому же, зависимости массы от скорости вообще не существует. Масса это то, что было дано электрону при рождении. И она неизменна.
Изменяться может эффективная масса, зависящая от взаимодействия электрона с другими частицами.
Михаил Глухов
Михаил Глухов
39 431
Александр Сехин "Дело в том, что электроны в атомах не двигаются." - да двигаются. Фиксированное облако вероятности - это динамическое равновесие. Что там происходит на саом деле "внутри" облака, никто не знает. Но за то среднее от квадрата оператора скорости - не 0, среднее от оператора момента - не 0, а значит там есть движение.
Sharko Sumbulow В смысле, не двигаются? Как раз наоборот, они двигаются и очень быстро. Настолько быстро, что сейчас нет возможности зафиксировать в каком конкретно месте был электрон, фиксируют только облако от этого пути.
Михаил Глухов Если электрон определяется с наибольшей вероятностью в любой точке орбитали, это не значит, что он локализован и двигается. Это значит что он размазан по всей орбитали и находится сразу везде.
Если рассуждать классический, то электрон это плоская, поверхностная волна. Допустим, как волна на поверхности воды. Если нет колебаний, нет гребней и впадин, то волна стоячая. Переноса массы нет.
дак масса со скоростью не растет, растет энергия
СА
Салиха Айтжанова
6 994
Sharko Sumbulow По теории относительности, с увеличением скорости растёт именно масса. Причём, достигнуть скорость света объект может только имея бесконечную массу.

Похожие вопросы