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1 # 科技領航人
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2 # 金童希瑞
原子核(金屬態氫離子)光速自旋產生“磁力矩”,電子與電子軌道不存在。
電子沒有體積,沒有質量,電磁波是能量,不是物質。傳播電磁波的“金屬態氫離子”是物質。
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3 # 語境思維
電子雲是一個很好的工具,1個電子運動所形成的電子雲,是在特定時間與特定區域,電子運動跡點的時空累積效應。
哥派量子論,說電子是無體積的質量零點,純屬無稽之談:沒有體積就沒有半徑,就沒有自旋角動量,也就沒有了軌道角動量。
自由電子,作為一個基本粒子,必是一個漩渦體。既有自旋或自轉,也有進動或震盪。
無論在自由態還是束縛態,電子是以光速自旋,形成與電荷對應的引力勢能:Ep=mc²。電子以低速進動,是自旋引起的固有震盪。
核外電子:以光速自旋,以低速進動。核外電子進動遠比自由電子快,高達2200km/s,因為受到質子的庫侖力作用。
▲電子漩渦體,可以拓撲一個條形磁鐵,有以下內在固有的對應關係:電子磁矩↹電子電荷↹電子引力場↹電子質量↹電子引力勢能。電子的自旋,在漩渦體兩極產生電偶極子或磁偶極子,是產生電子點電荷的根源。
電子的進動,電子電荷切割質子電荷的磁力線,構成一個電磁振盪諧振子,既形成原子內部固有的電磁場,又輻射固有的原子光譜。
▲氫原子內部的電子與質子的相互作用,構成一個電磁振盪諧振子。物理新視野,旨在建設性新思維,共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。
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4 # 程俊傑70559097
這個問題足夠燒腦的,多次想過。
首先,自從有了原子模型,電子在我們的印象裡就是大小相等,質量相同的球體粒子,真的這樣嗎?我是懷疑的。
我們說電荷具有吸引輕小物體的本事,那電子是不是更輕小的粒子?也就是說只要質子帶電,電子帶不帶電那都會被原子核吸引吧,這裡的問題類似萬有引力問題,所以我是拋開電和磁來想的。
以氫原子為例,假設質子是地球呢?電子是極小的質點,那這個質點受到外力作用,是不是有了足夠的線速度以後,就可以離開質子類似衛星了?就是我們說的從基態進入了激發態呢?
很多人會嘲笑這樣的說法,因為覺得宏觀世界和微觀世界是不同的,不同在哪裡?有仁者見仁智者見智了。
所以,我覺得,電子雲的形成,基理有兩種。
一,是因為原子核的運動狀態改變,被“甩”原子核。
二,是電子受到不管是磁還是電的作用,得到瞬間的加速度,遠離了原子核,進入哪一個激發態要看受到外力的大小和電子的自身質量。
自由電子,是相對動能較低的電子,當然這個動能不能算上角動能,一旦受力,根據動量守恆,容易產生定向的加速度。遊走於各個原子核之間的電子不是真正的自由電子。
可能解讀荒謬,見笑。
電子繞原子核運動過程中速度並非恆定,但也不會等於光速,更不像量子力學說的那樣成電子雲狀分佈!一般速度在每秒數百~數千公里。雖運動軌跡不是圓的,也不固定。這是因為原子核不但不固定,還得靠電子改變運動方或和軌跡為其提供力量以保持在相對穩定的區域內。由此可知:電子無固定運動軌道一點不奇怪。但也不是說電子可亂蹦亂跳,雖存在一定幅度的變速,但軌跡是連續圓滑的!不可能像量子力學說的同一時刻即可能在這,又可能在哪,甚至呈雲狀分佈!只有一定時間段內電子運動軌跡的總和才可能呈摡率分佈或剖面上成雲狀分佈。要特別分清時刻與時間段運動及軌跡的區別!不要被量子力學所矇蔽!
回覆列表
首先,我假設您要問的問題是:“處於穩定(非過渡)原子態的電子是如何運動的?”顯然,在狀態之間轉換的電子正在從一種狀態移動到另一種狀態。但是對於僅在原子中保持穩定狀態的電子來說,這個問題就更有趣了。它會運動嗎?它是如何運動的?答案取決於我們如何定義運動,以及我們認為真正真實的電子形式。
問題在於,電子不是一個堅固的小球,電子是量子物體。這樣,電子是部分粒子狀和部分波狀的,但實際上電子更復雜,既不是簡單的波也不是簡單的粒子。電子由機率量子波函式描述,該函式在空間中擴散並振動,但仍具有某些離散特性,例如質量。當以穩定狀態結合在原子中時,電子波函式擴充套件為某種稱為“軌道”的形狀。軌道不包含電子,也不描述圍繞它運動的小電子的平均位置。相反,軌道是電子。
當電子以穩定狀態被束縛在原子中時,電子的行為通常像振盪的三維波,即軌道振動。有點像振動的吉他弦。當您拔出吉他弦時,弦會顫抖,這就是產生聲音的原因。從科學上講,我們可以說您激發了弦中的駐波。吉他弦相對於參照物沒有動。從這個意義上講,吉他弦根本不動,但仍固定在吉他上。
但是,吉他弦在您彈奏時會產生振動。如果在彈奏的琴絃上選擇一個位置並仔細觀察,它肯定是從空間中的一個位置反覆移動到另一個位置。透過拉動琴絃,您可以將手臂中的化學能轉換為伸展的琴絃中的彈效能。鬆開時,當絃線突然彈起並開始振動時,彈效能便轉換為運動能(動能)。整個弦隨時間平均的總動能為零,因為相對於吉他,整個弦沒有發生位移。但是在給定的時刻,弦的任何一小部分的動能都不為零。這樣,彈撥的吉他弦會經歷區域性運動,而不是整體運動。
處於原子軌道狀態的電子的行為有點像彈撥的吉他弦。它以振動的三維雲狀波函式散佈。吉他弦上下振動,而原子電子波函式僅振動強振動。電子波函式振動的頻率與電子的總能量成正比。高能原子態的電子振動更快。因為電子是具有波狀性質的量子物體,所以它必須始終以一定頻率振動。
只有破壞電子的振動頻率,使其振動頻率為零時,電子才會停止振動。在原子中,當電子被吸進原子核並參與稱為電子捕獲的核反應時,就會發生這種情況。考慮到所有這些因素,處於穩定原子態的電子不會像球形行星繞著太陽的軌道那樣在圓滑的實心小球中移動,因為電子會以波的形式傳播。此外,處於穩定原子態的電子從在空間中波動的意義上講不會移動。軌道電子確實會隨著時間的振動而運動。
圖注:氫中電子波函式的數學圖,清楚地顯示其振動運動。左右兩個圖分別顯示單個氫原子的接地狀態中的單個電子。中間的兩個圖顯示了兩個可能的接地狀態,當兩個氫原子被結合到氫分子中時,電子波能可以產生。每個紅點顯示原子核的位置。在每個圖中,藍色曲線/粉紅色曲線對顯示單個電子的兩個不同的波函式分量。請注意,這些圖顯示了三維軌道的一維剖面。但是,事實比這張簡單的圖片要複雜得多。量子理論中有兩個描述電子的東西:電子的量子波函式和電子的量子波函式的平方。(“幅度平方”運算僅意味著您先降低負號之類的相位因子,然後求平方。例如,負三個平方的乘積為9。)有趣的是,實驗只能直接測量電子的平方波形函式,但是我們需要原始的波形函式才能預測許多實驗的結果。因此,有人說波函式的平方是唯一的真實實體,而原始的波函式本身只是數學上的柺杖,因為我們的理論不夠精巧。
那麼,這與原子中的電子有什麼關係呢?關鍵是原子電子的原始波函式會振動,但波函式的平方不振動。實際上,物理學家稱穩定的原子電子態為“靜止態”,因為波函式的平方在時間上是恆定的。如果您將原始波函式視為真正的物理實體,那麼您必須說原子中的電子會經歷振動形式的運動。
如果您將波函式的平方平方視為真正的物理實體,則必須說原子中的電子不會振動,因此不會運動。我認為第一種選擇更有意義。您可以從數學上證明某些原子電子態包含角動量(即旋轉動量)。很難理解原子電子包含角動量的說法,並且很難說電子在字面意義上都是完全不動的。
因此,我更傾向於將原始波函式視為真正的物理實體,因此原子中的電子會經歷振動形式的運動。但是,又有人會問,“到底是怎樣的?” 這是一個哲學問題,在科學中並不重要。底線是處於穩定原子狀態的電子的原始波函式經歷振動運動。