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原子核带正电电子带负电,电子为何没有坠落到原子核上?

发帖时间:2023-10-03 15:07:51

原标题:原子核带正电电子带负电 ,原核电子为何没有坠落到原子核上  ?

我们都知道,正电电带负电电到原电子带负电,为何原子核带正电 ,坠落按照正负电相互吸引的核上原则,电子应该会坠落到原子核上,原核但事实上并没有,正电电带负电电到原为什么 ?

简单讲,为何我们不能用宏观世界的坠落思维方式去衡量微观世界 ,也就是核上说 ,宏观世界的原核经典力学到了微观世界就不适用了 。

微观世界有自己的一套物理定律。

按照海森堡不确定性原理,为何我们无法同时确定微观粒子的坠落位置和速度(动量)。测量到的核上粒子位置越精确 ,它的速度就越不精确 。

如果电子坠落到了原子核上 ,就意味着电子的位置和速度就可以同时准确测量到,显然这违反了不确定性原理  。

微观粒子的不确定性,用公式表达就是ΔxΔp≥h/4π。

公式中h是普朗克常数,Δx是微观粒子的位置不确定量 ,Δp是微观粒子的动量不确定量 ,两者的乘积必须不小于一个常数 ,这个常数非常小,但无论多小都比零要大  。

微观世界为什么拥有如此规律?

目前我们不得而知 ,我们只知道存在这样的规律,不知其中更深层的原因。

还有,很多人会认为电子与原子核的关系就像地球与太阳的关系那样 ,实际上两者相差很大。

严格来讲 ,电子并不是围绕原子核运转 ,而是以概率云的方式随机出现的原子核外围 ,出现在不同的能级轨道上,电子只能在不同的能级轨道之前来回跃迁。

内层轨道能量更小,外层轨道能量大 。如果电子吸收特定量的能量(也就是光子) ,就会从内层轨道跃迁到外层轨道 。反之 ,如果电子向外辐射出特定量的能量 ,就会跃迁到内层轨道。

吸收或者辐射的能量必须正好是不同能级的能级差 ,电子才能发生跃迁 ,否则就不会跃迁 。说白了 ,电子必须严格地在不同的能级上来回跃迁 ,而不能位于不同能级之间的位置 。

这也是为什么电子不会坠落到原子核上面的原因之一。

当然,也并不是说电子一定不会坠入到原子核上面 ,只要施加给电子足够大的能量 ,的确可以坠落到原子核上 。

这就牵扯到泡利不相容原理了 ,这个原理表明 ,不允许两个或者两个以上的微观粒子处在完全相同的状态  ,如果两个粒子在外力作用下试图处于这样的状态 ,就会产生一种压力来抵抗外力,这就是电子简并压。

而如果外力足够强大 ,电子简并压也抵抗不了 ,最终电子坠落到原子核上,与质子结合成中子,这就是中子星的形成方式 !

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