是不是原子外面有一種類似於「預備軌道」的東西?搶來的點子會進入「預備軌道」中運動

本人高一,有點好奇


首先,建議把「引力」一詞改為電磁吸引力,否則容易與萬有引力的那個引力引起概念混淆。電子為什麼不會墜入原子核? 有人說就像月亮不會墜入地球,因為月亮會保持近似圓周運動。但是這種經典力學的比喻很不靠譜,因為按照經典力學要考慮電磁學,按照電磁學,電子圍繞原子核旋轉,會產生電磁波,釋放能量,然後本身能量降低,無法擺脫墜入原子核的結局。 (月亮圍繞地球轉,產生引力波耗散能量是非常小而可以長期忽略不計的)。

電子為什麼不墜入原子核呢? 《費曼物理學》講義已經做了很好的解釋。量子力學有個基本原理,就是粒子的位置與動量不可能都完全確定,而是都與其平均值的方差乘積不會小於約化普朗克常數除以2。假設當電子墜入原子核時,電子的位置就非常確定了,---就在原子核那個位置嘛,於是,這時,電子的動量就必然會非常不確定,可以是0到非常大(以致於無窮大)之間的不確定值,這樣一來,其動量平均值就非常大,以致於無法被原子核束縛在那一點的極小範圍內。


你可以當成有預備軌道。實際上就是更高能級的軌道。

你可以粗略認為電子是從低能級軌道向上填的,不過這種說法忽略了電子間的相互作用。


這個問題的較準確回答,需要用量子力學。

但如果在經典物理的近似範圍,可以如此解釋:

奪來的電子是有初速度的,其速度方向不是「正」對著原子核。根據高一物理有關圓周運動的知識,既然電子初速不是朝向原子核的,那麼,最終這個電子就不會墜入原子核,而是繞核作圓周運動(更精確一點說是橢圓運動)。題主所謂的「引力」,正好提供圓周運動所需要的向心力。


題主既然是高一學生,那我們就不談量子力學電磁波涵數。你只需要知道一點,電子是有能量的,而原子外層的電子軌道有能級。如果你去查看元素周期表,會看到每一種元素都有電子分布圖。比如,氧原子的電子分布圖為S2P6,指的是在氧原子核外層低能級軌道有兩個電子,高能級軌道有六個電子。當氧原子奪取額外電子時,外來電子會填充高能級軌道。進一步,你應該理解電子云的模型,即這些軌道僅僅是電子出現的分布概率。能量高的電子出現在高能級軌道的概率更高而已,但是高低能級軌道上的電子也可能互換位置。再進一步,你應該理解化學鍵的本質,是電子軌道的交迭。以二氧化碳為例,碳原子失去四個電子,而每個氧原子得到兩個電子。此時,碳原子原有的兩個電子僅僅是出現在氧原子外層高能級軌道的概率比較高,並未完全失去,所以被稱為共價鍵。

追更:

看來題主的主要疑惑是,為什麼電子不會墜落到原子核,而是在原子核外分層分布。這是因為電子具有能量,而量子力學告訴我們能量是有最小單位的(量子),獲得的能量只能是一份一份的,並不連續。所以,電子軌道也不是連續的,而是分層的。你可以粗略的理解為,S軌道的電子有一份能量,再獲得一份能量就躍遷到P軌道。如果電子墜入原子核,會使質子轉變為中子,並釋放中微子等其他粒子。這個過程叫做軌道電子俘獲,是一種核反應,也是放射性同位素的衰變方式之一,涉及到質量和能量的相互轉化。


我來瞎鬧

兩原子遠離時,兩團電子云內各個電子分別待在各自能級上

靠近時,兩個原子兩團電子云能級發生簡併,生成能量較低的能帶,電子發生躍遷,並輻射一份能量。

簡而言之。裸核附近空間有電子的預備軌道即能級理論中的能級,自由電子靠近後逐一填充。這個好像是電子限域效應

同理,多核子互相靠近,各自的預備軌道會簡併為能帶,能級軌道變化成能帶軌道,將會有的能級差更多,使電子躍遷光吸收或光退激有更多選擇。


A原子不能奪走B原子的電子a,是C粒子碰子B原子的電子a

電子a變軌變速跑到A原子中去了.

A原子是得到個順水人情,是C粒子做媒,推了電子a去了A家.

壓根沒引力.

原因:是慣性定理和力定理.


卸掉知乎,別玩手機了,好好學習

如果真的好奇,自己想想為什麼就行了,大學填物理專業,到時候再思考


這個問題實際就是在問,原子的穩定性問題,也就是繞核運動的電子為何不會墜入原子核中。在量子力學中,這是應為不確定性關係所決定的並且,原子是有最低能級的,也就是電子有一個最靠近原子核核的軌道


需要了解的知識,動量,德布羅意關係,駐波

1粒子是波

2粒子是穩定的存在

3波是穩定的存在

4穩定的波是駐波,波長和所處的空間有倍數關係

5所以軌道是分級的

有謬誤請指出


推薦閱讀:
相关文章