Negatif yüklü elektronlar neden pozitif yüklü çekirdeğe düşmedi? Bu gerçekten bir problem
Elektronlar negatif yüklü ve atomlar pozitif yüklü, neden elektronlar çekirdeğe düşmüyor?
Bu, birçok arkadaşın anlamadığı bir sorun olabilir! Genel anlamda, pozitif ve negatif yükler birbirlerine çekildikten sonra yavaş yavaş birbirine yaklaşacak ve sonunda birleşecekler.Bu, ister kütleçekimsel ister elektromanyetik kuvvet veya zayıf ve güçlü kuvvetler olsun, sonuçtur! Pozitif ve negatif yükler elektromanyetik kuvvete aittir.Elektronların neden kendilerine özgü yörüngeleri vardır? Neden çekirdeğin içine düşmedi?
Atom modelini kısaca tanıtalım.Modern atom modeli, Schrödinger'in kuantum mekaniği yani elektron bulutu modelidir.Çekirdek merkezdedir ve elektronlar elektron olasılık bulutu modunda çekirdek çevresinde belirir! Elektronun yörüngesi, elektronun rastgele görünmediğini, yörüngesinde (enerji seviyesinde) olduğunu açıklar!
1. Elektron neden yörünge olasılık bulutu modunda görünüyor?
Aslında, bu sorunu net bir şekilde açıklamak için, başka bir büyük tanrı olan Planck'ın tanıtılması gerekiyor, çünkü siyah cisim radyasyonu üzerinde çalışırken kuantum kavramını tanıttı.Enerjinin parça parça ortaya çıktığına inanıyordu! Bu kavramın tanıtımı ultraviyole felaketini, yani radyasyon frekansı sonsuza eğilimli olduğunda kara cisim radyasyon yoğunluğunu hesaplamada kullanılan Rayleigh-Jings yasasını mükemmel bir şekilde çözer, hesaplanan sonuçlar deneysel verilerden çok farklıdır! Bu sonuç bize enerjinin sürekli olmadığını söylüyor!
Ve hayatımızdaki enerji kaynaklarının veya ortamların çoğu, esas olarak elektronların elektromanyetik radyasyonudur. Elektronların enerji seviyesi (yörüngesi) radyasyonla yakından ilgilidir. Radyasyondan sonra, elektronlar daha düşük enerji seviyelerine sahip yörüngelere düşecektir, bu yüzden bu en küçük Teker teker elektron enerji seviyesinin yörüngesinin ani olduğunu belirler ve sürekli bir yörünge enerji seviyesi yükselmesi yapmak imkansızdır!
Elektronların bir başka özelliği de momentum pozisyonu ve momentum zamanının aynı anda belirlenememesidir.Bu, Heisenberg Belirsizlik İlkesi tarafından uzun süredir onaylanmaktadır.Elbette, nedenini size söylemek imkansızdır.Kuantum dünyasının kendine özgü çalışma kuralları vardır. Tıpkı bir vakumdaki ışık hızının neden 299792458 m / s olduğu gibi!
2. Elektronlar neden çekirdek tarafından çekilmez?
Bu sorunu açıklamak için iki kavram tanıtılmalıdır
1. Heisenberg belirsizlik ilkesi
2. Pauli uyumsuzluk ilkesi
- Heisenberg belirsizlik ilkesi yukarıda kısaca açıklanmıştır.Bu, kuantum dünyasının izlediği ilk yasadır.Dolayısıyla, elektronların hareketi önce bu yasadan etkilenir.Çünkü çekirdeğe sonsuz yakın hareket edemez, çünkü ne kadar yakınsa o zaman Konumu ve hızı aynı anda belirlenebilir!
- Bir başka Pauli uyumsuzluk ilkesi, iki veya daha fazla parçacığın tam olarak aynı durumda olamayacağıdır.Bu durum, elektron çekirdeğe sonsuz yakın olduğunda ortaya çıkacaktır!
Bu iki ilkeden, elektronun çekirdeğe yakın olduğunda kuvvetli enerji veya basınçla desteklenmesi gerekir.Gereksizlik ilkesi Pauli ilkesiyle uyumsuz olduğu için, elektron çekirdeğin içine düşüyor gibi görünüyor, ancak aslında yukarı tırmanması zor. Üstün dağları!
3. Elektronlar çekirdeğe "düşebilir" mi?
Elbette, beyaz cüce yıldız maddesinin durumu, çekirdekten çıkan elektronların son gölgesidir! Çünkü bir adım daha ileride, elektronların çekirdeğe düşmesi ve çekirdekteki protonları nötralize ederek nötron haline getirmesidir Şu anda ne elektron, ne proton yok ve sadece nötrino tarafından alınan ve geride kalan enerji yok. Nötron!
Yeterli yerçekimi olduğu sürece ne olamaz? Hatta bir kara deliğe dönüşebilir!
