Γιατί μια χαλαρή ενέργεια ηλεκτρονίων στην κατάσταση του εδάφους του, ενώ περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα με την αλλαγή επιτάχυνσης;

Μπορείτε να αγγίξετε ένα θεμελιώδες ζήτημα στην κλασσική φυσική που οδήγησε στην ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής! Εδώ είναι γιατί η ιδέα ενός ηλεκτρονίου που χάνει ενέργεια στην κατάσταση του εδάφους, ενώ η περιστροφή ενός πυρήνα είναι λανθασμένη:

Κλασική φυσική έναντι κβαντικής μηχανικής

* Κλασική φυσική: Στην κλασσική φυσική, ένα επιταχυνόμενο φορτισμένο σωματίδιο (όπως ένα ηλεκτρόνιο) θα ακτινοβολούσε την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια, προκαλώντας την να χάσει ενέργεια και σπείρα στον πυρήνα. Αυτό είναι γνωστό ως το Κλασικό μοντέλο ηλεκτρονίων .

* Κβαντική μηχανική: Η κβαντική μηχανική επανάσταση στην κατανόησή μας για το άτομο. Δηλώνει ότι τα ηλεκτρόνια δεν περιστρέφονται περιστασιακά τον πυρήνα με τον ίδιο τρόπο που οι πλανήτες περιστρέφονται σε ένα αστέρι. Αντ 'αυτού, τα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας (τροχιακά) γύρω από τον πυρήνα.

Γιατί τα ηλεκτρόνια δεν χάνουν ενέργεια στην κατάσταση εδάφους

1. Κοσβατικά επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια στα άτομα μπορούν να καταλαμβάνουν μόνο συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας ονομάζεται κατάσταση εδάφους. Ένα ηλεκτρόνιο στην κατάσταση του εδάφους δεν μπορεί να χάσει ενέργεια εκτός αν είναι ενθουσιασμένος σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.

2. Χωρίς συνεχή ακτινοβολία: Στο κβαντικό μοντέλο, τα ηλεκτρόνια δεν ακτινοβολούν συνεχώς ενέργεια σαν ένα κλασικό φορτισμένο σωματίδιο. Αντ 'αυτού, απορροφούν ή εκπέμπουν ενέργεια σε διακριτά πακέτα που ονομάζονται φωτόνια όταν μεταβαίνουν μεταξύ των επιπέδων ενέργειας.

3. Ενέργεια μηδενικού σημείου: Ακόμη και στην κατάσταση του εδάφους, τα ηλεκτρόνια έχουν μη μηδενική ενέργεια, γνωστή ως "ενέργεια μηδενικού σημείου". Αυτή είναι η συνέπεια της αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg, η οποία εμποδίζει ένα ηλεκτρόνιο να είναι εντελώς ακίνητο.

Η σημασία της κβαντικής μηχανικής

Το κλασικό μοντέλο θα προβλέπει ότι τα άτομα είναι ασταθής και θα πρέπει να καταρρεύσουν καθώς τα ηλεκτρόνια χάνουν ενέργεια. Ωστόσο, το γεγονός ότι τα άτομα είναι σταθερά και υπάρχουν είναι μια απόδειξη για την επιτυχία της κβαντικής μηχανικής στην εξήγηση της ατομικής δομής.

Συνοπτικά: Η ιδέα ότι ένα ηλεκτρόνιο στην κατάσταση του εδάφους χάνει ενέργεια ενώ περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα βασίζεται στην κλασσική φυσική και είναι λανθασμένη. Η κβαντική μηχανική περιγράφει με ακρίβεια τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στα άτομα, όπου καταλαμβάνουν διακριτά επίπεδα ενέργειας και δεν χάνουν ενέργεια στην κατάσταση του εδάφους τους.