重力是所有粒子共有的现象,为什么电子不被吸到核中

重力是所有粒子共有的现象,为什么电子不被吸到核中】首先 , 你可以在你的问题中忽略引力 。 作为练习 , 您可以尝试计算电子和质子之间的静电吸引力 , 并将其与引力吸引力进行比较 。 你会发现引力的衰弱是数百万倍 。 但是 , 为什么电子不会与质子一起进入原子核?好吧 , 首先想想太阳系 。 为什么地球不能在阳光下结束?答案是角动量守恒 。 地球有一些大的角动量 , 因为我们的速度垂直于从太阳到我们的线 。 由于保持角动量 , 我们保持稳定的轨道 。
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现在 , 原子怎么样?早期的原子模型将原子视为太阳系 , 并利用角动量守恒的思想来解释其稳定性 。 然后我们意识到 , 如果电子在一个圆圈中运动 , 那么它必须加速(即使它的速度大小可能是恒定的 , 它的速度改变方向的事实意味着它正在加速) 。 但所有加速电荷都会辐射能量 。 当它失去能量时会失去角动量-所以它应该螺旋进入细胞核 。 在上个世纪之交 , 存在任何原子的事实是一个很大的谜-它是导致量子力学发展的重大问题之一 。
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在量子力学中 , 角动量不是连续变量 , 而是量子化的:它是普朗克常数给出的基本单位的整数倍 。 现在 , 如果你熟悉化学 , 那么你就知道了s轨道 , p轨道等等 。 这些是轨道电子的量子力学状态 , 每个状态具有不同的角动量整数值 。 's'表示零角动量 , 'p'表示一个单位 , 以此类推 。 现在 , 如果你有任何角动量 , 那么你是安全的 , 因为你的波函数不会与细胞核重叠 。 这意味着你很可能不会发现自己处于原子核中遇到带正电荷的质子 。 然而 , 's'轨道状态实际上确实花费了时间在核心!
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为什么不 , 答案是......他们这样做!但非常非常罕见 。 的过程 , 通过该质子吸收电子并变为中子和中微子被称为“逆变”它确实在一些原子偶尔会发生 。 幸运的是 , 控制这个过程的力量是弱势力量-它的名字非常非常弱 。 这意味着 , 尽管有些's'轨道电子偶尔会进入原子核 , 但它们很少被质子吸收 。 因此 , 大多数原子是稳定的 , 化学(和生命)是可能的 。
来源:去说体育事