電磁気学C 原子核の回り回っている電子電磁波発て原子核落

電磁気学C 原子核の回り回っている電子電磁波発て原子核落

電磁気学C 原子核の回り回っている電子電磁波発て原子核落。〔原子核のまわりの電子が電磁波を発する?発しないという現象〕原子核のまわりの電子は状態軌道をもっており、それぞれの状態ごとに一定のエネルギーをもっています。高校物理の量子力学の説明で

原子核の回り回っている電子、電磁波発て原子核落ち込んで来ない理由話て聞いたの

かく、電子の軌道式よって計算でき スペクトル線特定の振動観測されるいうあたりで軌道びび決まっているのこ

肝心の電磁波発て落ち込んで来ないいう理由うひつわないので、簡単説明てほいの 電磁気学C。以下では。古典物理学の法則に基づき。水素原子の寿命を計算してみる。 今簡単
のために。電子は陽子とのクーロン力によってのみ引かれて。原子核の周りを
回っているものとする。 ラザフォード原子模型の寿命 このとき。質量 , 電荷 –原子核の周囲を電子がぐるぐるまわるモデルは正確ではない。原子はどんな形をしているかと問われれば。昔学校で習った「原子核のまわりを
電子がぐるぐる回るモデル」を量子力学においては。電子は特定の場所に存在
しているわけではなく。あくまでも電子が存在する可能性が電子は本当に
原子核のまわりをぐるぐる回っているのか?だから内側では旋回できないの
です。サイボウズの代女子社員が。将来を不安視するつの理由

日本科学史学会第60回年会記念シンポジウム一般公開。量子力学形成の母体は量子論であり。量子力学誕生までの量子論研究は。今日
前期量子論あるいは 古典量子論とよばれている。そして前期量子論の発展の
中で中心的役割を果たしたのが。デンマーク の物理学者ニールス?ボーアなぜ放射線は体をとおるのか:X線写真の原理。しかし。何故普通の光では体を透さないのに。X線は透すのですかと聞かれて
その理由を説明できますか。 ここに一枚のアルミそれぞれの原子は太陽系の
ように。中心に原子核があってその回りを電子が回っているといことを聞かれた
ことがあるでしょう。実はここにお城から遠く離れたところに出城か見張り場
があって。外から攻めて来た敵はここで撃退されてしまいます。しかし。近代の
示しました。これらの電磁波は波であると共に粒子であるという性質を持っ
ています。

〔原子核のまわりの電子が電磁波を発する?発しないという現象〕原子核のまわりの電子は状態軌道をもっており、それぞれの状態ごとに一定のエネルギーをもっています。電子が持つことのできる各段階のエネルギーをエネルギー準位といいます。エネルギー準位を低い方から①②③④⑤… と表すことにすると、?⑤→④ とか ⑤→③ とか ②→① とか ③→① のように、高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に電子が移るときは、そのエネルギー差に相当する光子が放出される=電磁波が発生する?外からエネルギー準位の差に相当する光子を当てると電磁波を当てると、逆に高いエネルギー準位に移る?エネルギー準位が①の電子は、それより低いエネルギーの状態には移れないので、光子は放出しない=電磁波を出さない元々の疑問の根拠であった「荷電粒子が加速度運動すれば電磁波が発生し、運動エネルギーが失われる」というのは巨視的現象での法則であり、原子の大きさでの現象には当てはまらないのだ、というのが量子力学の出発点です。原子のまわりにある電子も、電磁波を放出してエネルギーを失うのですが、その現象は上に書いたように《段階的に》起こるのであって、最低のエネルギー準位に達すればそれ以上は電磁波を出さない、というのが量子力学の結果です。巨視的現象での法則が実験事実に合わないのだから、合わないという事実を素直に受け止めて、新しい自然法則を構築したものが量子力学です。「合わないのはなぜか?」を追究しても、あまり得られるものはないでしょう。疑問点などがあれば返信してください。電子が原子核に落ち込まない理由は、不確定性原理によって、最低エネルギーの軌道より下で安定的に居続けられないからです。不確定性原理は、ΔxΔp ≦ h/4π のように示されますが、より低い軌道へ行くということは、原子核近傍のより狭い領域に特定されるということです。すなわち位置の不確定性Δxが小さくなる方向です。すると運動量の不確定性Δpが大きくならなくてはいけません。運動量pが大きくなるならば、静電エネルギーによる束縛に抗って上の軌道へも行けてしまうことになります。結果的に、このようなことが起きない折り合いの着くところに電子は漂っている訳です。なお、高校では原子核の周りを回っているイメージで教わっているでしょうが、電子の最低エネルギーの軌道では電子は回っていません。軌道角運動量が0ですそれよりも下に自分の居場所を確定させられないので、仕方なく原子核の周りに漂っているイメージです。原子核の周囲を電子が波として存在するので、原子核に落ちてこないのです。ドブロイ波といいます。ドブロイ波を記述する式を波動関数といい、確率的に表現します。大学に入ってから、量子力学で学ぶはずです。でも、この説明で納得しますか? 量子力学では、電子は都合よく波になったり粒子になります。光やX線も、波と粒子の性質を両方持つのです。なぜ、こんなへんてこりんなことになったのか? 量子力学は20世紀初頭に原子核のモデル、ボーアの原子模型が考案されたところから出発しています。プラスの電荷を持つ原子核の周囲をマイナスの電子が回っている、これを説明しようとドブロイ波が提唱されたのです。ところが、ボーアの原子模型には大きな間違いがありました。また当時の電気力線の解釈も間違っていました。原子核には陽子と中性子がありますが、中性子は陽子と電子が結合した粒子なのです。つまり原子核は複数の陽子が電子で結び合わされた状態です。また、電気力線はプラスとマイナスがあると途中で中和すると考えられています。しかしこれはマクスウエルが考えた結果で、実験から考察したファラデーの電気力線とはちがったイメージでした。ファラデーの電気力線は途中で中和しないのです。プラス、マイナスは別々に対象に届いて、そのベクトルが合成されるものだったのです。つまり、原子核にはプラスとマイナスの電荷がある。電子は原子核のプラスに引かれるがマイナスに反発するので、軌道上に留まることができる。これが正しい原子のイメージです。>スペクトル線から特定の振動が観測されるというあたりで軌道がとびとびに決まっているとのことですが。これは少し複雑になるのですが、原子核を構成する陽子、電子は電荷というエネルギーを持っています。電荷によって、引き合ったり反発しているのですが、この電荷のエネルギーはどこから来ているのでしょうか? じつは電荷はニュートリノがもたらしているのです。ニュートリノは地球上では1秒間に1cm2あたり660億個も降っています。現在のニュートリノはほかの粒子と反応しないので、通り過ぎるだけと考えられています。しかしニュートリノは最も短い電界のパルスなのです。パルスは陽子、電子を媒体として伝わります。ニュートリノが通り過ぎていくとき、陽子、電子に電荷の衝撃を与えていきます。これが陽子、電子の持つ電荷のエネルギー源なのです。原子核は大きいので大量のニュートリノが通り抜けていきます。電荷が溜まっていきますが、この余剰電荷を原子核はガンマ線として放射します。原子核にはガンマ線の定在波が生じるのです。定在波は一定の距離に電子をとどめる役割を持ちます。電子の軌道が飛び飛びであるのは、原子核が放射するガンマ線の定在波によるものです。以上は、世界でもまだ一部の人しか理解していない新しい原子核の構造による説明です。従来の量子力学による矛盾に満ちた説明より、はるかに合理的です。

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