За счет какой энергии вращается электрон?

3

Ответы (5):

1

Вообще это атавизм аристотелевых представлений, что для движения без ускорения нужно прилагать стороннюю силу..

Но согласно ещё ньютоновой механике для движения электрона вокруг ядра совсем не нужна внешняя сила..

Электрон как бы летит около ядра, а то, в свою очередь как на поводке не даёт ни сильно удалиться ни сильно приблизится..

Впрочем, электрону ядро всё же придаёт центростремительные ускорения, поэтому согласно классической максвелловской физике электрон должен был испускать электромагнитную энергию, постепенно приближаясь к ядру..

Но такого не наблюдается, электроны на стабильных орбитах и ведут себя стабильно.. Поэтому Бор просто пропостулировал, что на электроны на орбитах не излучают.. В действительности излучение есть, ведь электрон-то летит внутри с центростремительным ускорением!!.. В чём парадокс??..

А всё просто - электрон излучает квант энергии (фотон) не абы куда, а в сторону ядра, при этом приближаясь к тому, но ядро, получая фотон, переходит на больший энергетический уровень, как бы напыживается и тут же отдаёт фотон обратно (это метастабильное состояние), электрон подхватывает фотон..

Вот так с квантовой точки зрения происходит связь электрон-ядро: они как бы играют в мяч, перекидывая фотон.. Электрон же в пределах связи выглядит почти как свободная частица.. Что-то примерно как бабочка, которую запёрли в пустую банку, в пределах банки электрон может отклоняться согласно своим закономерностям.. Кроме того нужно учесть, что многие процессы в атоме идут огромными скоростями и чрезвычайно малыми временами и всё это в малых расстояниях.. И здесь во всю работает квантовый закон Гейзенберга..

Местоположение электрона нельзя указать точно, точно так же и его скорость в определённый момент времени.. Поэтому вводят понятие "электронного облака": области, где вероятность нахождения электрона отлична от нуля.. При многоэлектронных оболочках всё усложняется, происходит взаимодействие..

И последнее: для того, чтобы мешать электрону летать вокруг ядра - нужны т.н."диссипативные силы", именно они "забирают энергию" от движения тел..

В классической механике, с которой сталкиваемся постоянно, такие силы - силы трения, именно они мешают ехать автомобилю по инерции.. Но внутри атома нет никаких сил "трения", которые затормаживали электрон и отбирали у него энергию..

1

Аналогичный вопрос: за счёт какой энергии вращаются планеты?

А никакой, на самом деле. Для постоянного своего вращения вокруг центральной звезды им никакая энергия не нужна, они там вращаются просто так, по жизни.

А с электронами ещё смешнее: они в атоме вообще не вращаются. Не надо лезть в атом с классическими представленияи об электроне как о точечном объекте. Электрон в атоме вовсе не локализован - это не точка, это область.

Для электронов в атоме действуют не классические уравнения, описывающие координаты и скорости материальной точки, а квантовые, которые дают лишь вероятность того или иного состояния квантового объекта. Например электрона. И решением этих уравнений будет область некоторой конфигурации, где вероятность существования электрона максимальна.

Поэтому и утвердилась концепция описания электрона в атоме как облака. Электронного облака. Вот оно, это облако, целиком и есть электрон. И как целое это облако можно считать неподвижным.

1

А он там и не вращается. "Вращение электрона вокруг ядра" - это наглядная аналогия для школьников. На самом деле, около ядра электрон существует в виде стабильного электромагнитного поля. И около ядра его удерживает энергия связи (заряд ядра). Если электрону сообщить эту энергию, он перейдет на другой уровень или покинет ядро и станет самостоятельным - всё зависит от того, сколько энергии сообщить электрону.

1

Есть две основные формы материи:форма полей и форма частиц вещества. Совокупность этих двух форм материи представляют собой электроны. Электрон-частица и он же-центр порожденного им электромагнитного поля,которое и есть носитель его энергии и массы. Английский физик Джозеф Томсон в 1897 году открыл электрон и он же разработал теорию движения частицы в электрическом и магнитном полях.

0

Да, кстати, правильно сказали, что он не вращается. Аналогов электрона нет в макромире. Электрон-это некая распределённая в пространстве субстанция, которая описывается волновой функцией. И эта субстанция довольно стабильна.

Related posts