原子核外电子运动之谜:固定轨道还是概率云?
原子核外的电子是如何绕核运动的?是太阳系模型有固定轨道,还是那种随机出现概率分部?
轨道固定的轨道与太阳系类似,每一层的电子数量各不相同。当来自每一层的电子转移到不同的轨道时。
这称为相位,并发生±充电现象。
原子中电子是怎样绕着原子核运动的
原子中的电子以接近光速的速度绕原子核运动。
电子具有波粒二象性。
我们无法确定它是在某个时刻的空间中的某个点,类似于普通物体运动的描述。
我们只能指出它出现的可能性。
核心之外的某个地方(即概率大小)。
电子出现在整个原子核中的概率是不同的。
有的地方发生的概率很高,有的地方发生的概率很低。
如果将电子出现在原子核外各处的概率绘制在图上,则该概率很小。
黑点(越容易出现,越容易出现,小黑点越密集),你会得到稍微更直观的图像。
在这些图像中,原子核似乎被包裹在带负电的电子云中,因此得名“电子云”。
在原子中,电子和质子由于电磁力而相互吸引,电磁力将电子束缚在原子核周围的静电势阱中。
势井需要外部能量。
电子离原子核越近,吸引力就越强。
因此,靠近原子核的电子比外壳中的电子需要更多的能量来逃逸。
原子轨道是描述原子核中电子概率分布的数学方程。
实际上,只有一组离散(或量子化)的轨道,其他可能的形状很快就会塌缩成更稳定的形式。
这些轨道可能有一个或多个环或节点,并且大小、形状和空间方向各不相同。
电子为什么会围绕原子核高速旋转?
我们在初中的时候就开始学习化学课程。
在化学中,原子、原子核、质子、电子等概念是最基本的知识。
物质是由分子和原子组成的。
分子是由原子组成的。
原子由位于原子中心的原子核和位于原子核外的电子组成。
原子核由质子和中子组成。
质子带正电,而中子则不带正电。
带电,电子带负电荷。
由于质子和电子具有相同的电荷但电学性质相反,因此它们相互抵消,因此原子不带电。
化学课本上还提到,如果把原子比作一个体育场的大小,而原子核就相当于体育场里的一只蚂蚁,占据了很小的空间,那么剩下的空间谁来占据 原子的? 你在哪里? 电子在原子核外。
这些电子在这些空间中高速移动。
当电子移动时,它们会分层。
它们距离原子核越近,能量越低,运动速度越慢。
它们距离原子核越远,能量就越高,运动速度也就越快。
化学书籍提到电子在原子核外“高速”移动。
这个运动的形式是什么? 教科书上没有提到。
那么问题来了:
电子真的绕着原子核高速旋转吗?
不一定!
因为科学界流传着两种观点。
一种理论认为电子绕核高速旋转,另一种理论认为电子在核外无规则运动。
其中,电子围绕原子核旋转。
这个模型是卢瑟福在1911年提出的,当他发现原子的大部分质量分布在原子的中心,也就是原子核存在的地方时,他可能会想到地球绕着太阳和月亮转 绕地球旋转。
“核外电子绕原子核旋转”的模型被认为是理所当然的。
有人质疑:如果电子绕原子核旋转,就会发射电磁波,但根本观察不到电磁波。
面对这样的疑问,卢瑟福根本无法解释,其他人也无法解释。
因此,很多科学家认为电子分布模型应该是这样的:电子在原子核外的一定空间内高速运动,但轨道是随机的,人类无法观察到任何精确的电子 根本没有轨道。
。
简而言之,电子可能出现在原子周围的任何地方。
这称为电子云。
说到这里,可能有网友会问:
电子无论是高速旋转还是随机运动,运动的能量从何而来? 就像问的问题一样,为什么电子会绕原子核高速旋转?
目前电子运动的能量来源主要有两种:
一是电磁场。
电磁场可以加速电子。
加速过程就是获取能量的过程; 一是电子与其他粒子的碰撞。
高能光子与电子的碰撞也可以为电子提供额外的能量。
也有人认为,电子运动不需要额外的能量,只需要保持自身的惯性即可。
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