내가 양성자와 전자가 일정 거리 떨어져있는 경우
수소 원자를 형성할까요? 석방 될 때 또는 그들은 함께 결합 할 것입니까? 내 직감은 그것이 H 원자를 형성 할 것이라고 말합니다. 그러나 나는 그것이 합류하는 것을 방해하는 이유를 스스로 설명 할 수 없다. 둘러싸는 방사형 힘은 어디에서 오는가? 읽을 수있는 메커니즘이 있나요?
불확실성 원리, 중심력과 운동에 어떤 영향을 미칩니 까?
편집 : 중성자의 질량에 대한 의견에서 질문 한대로
양성자와 중성자 질량의 질량 차이는 1.293입니다. MeV = $ 2.07 × 10 ^ {-13} J $
전기장이 제공하는 최대 에너지 = $ \ frac {9 × 10 ^ 9 × 1.6 × 1.6 × 10 ^ {-38}} {10 ^ {-15}} ≈ 2.304 × 10 ^ {-13} J $는 필요한 것보다 훨씬 더 많습니다.
이 추가 에너지의 일부는 손실됩니다. 방사능으로 (얼마나 많은지 모르겠습니다). 게다가 우리는 전자 에너지의 질량 에너지를 가지고 있습니다.
상당한 조건에서 중성자를 형성하는 것이 가능할 것입니다.
댓글
h3>
- 반대 질문 : 시스템의 총 에너지가 $ m_n $에 대해 $ m_n c ^ 2 $에 해당합니까? 중성자의 질량과 광속 $ c $ (여기서는 우리는 중성미자의 에너지를 무시하고 있습니다. ' 중요하지 않기 때문입니다.) 아니면 상황에 대한 인류 학적 질문을 할 수 있습니다. 어떤 경우에 당신은 b 질문을하기 위해 여기에 있습니까?
- @dmckee 중성자를 형성해야합니까? ' 다른 형태의 문제는있을 수 없습니다. 글쎄요, 실제 질문은 전자에 대한 방사형 힘이 어디에서 오는 것입니까? 더 많은 정보를 찾을 수있는 곳을 제안 해 주시겠습니까?
- physics.stackexchange.com/q/238976/37364
- @AnubhavGoel 전자는 태양 주위의 행성처럼 핵을 공전하지 않기 때문에 방사형 힘이 필요하지 않습니다.
- 이 질문자는 전자와 양성자가 결합하여 atom.
답변
명확하게하겠습니다. 양성자와 전자는 양자 역학적 인 존재이며, 고전적인 전기적 매력을 양자 역학의 마이크로 프레임 워크 나 고전적인 전기장 계산에 투영하는 것은 거의 의미가 없습니다.
일반적으로 양전하에 끌린 음전하는 가속을 경험하고 가속 전하는 고전적으로 연속 스펙트럼으로 방출됩니다. 그러나 수소 원자의 생성은 이것을 거짓으로 입증했습니다. 다음은 연속 방사가 아닌 스펙트럼이 나타났습니다 .
먼저 Bohr 모델 이 필요하고 주어진 잠재력에 대한 양자 역학 방정식 의 해를 전체적으로 보여줍니다.
전자가 양성자에 대해 정지하면 에너지 준위 중 하나에 포획되어 수소 원자를 형성합니다. 바닥 상태보다 낮게 떨어질 수 없습니다. 그것이 양자화에 관한 것입니다. l = 0에 대한 전자가 양성자를 통과 할 확률이 있음에도 불구하고 전자가 역 베타 붕괴에서 상호 작용하여 중성자를 형성 할 수있는 충분한 에너지가 시스템에 없습니다.
핵에 에너지가 존재하는 복잡한 핵에서는 l = 0 상태에 대해 전자 포획이 발생할 수 있습니다.이를 전자 포획이라고합니다.
전자가 여분의 운동 에너지를 갖는 산란 실험의 경우, 전자는 연속체에서 산란되며, 충분한 에너지를 사용할 수있는 경우 LHC에서 양성자 양성자 산란과 같이 새로운 입자가 생성됩니다. 전자 양성자 산란에서 중성자는 렙톤 수를 보존하기 위해 전자 중성미자와 함께 작은 확률로 약한 상호 작용을 통해 형성 될 수 있습니다.
답변
양성자의 질량은 $ 938.3 $ MeV이고 중성자의 질량은 $ 939.6 $ MeV입니다. 차이는 $ 1.3 $ MeV입니다. 전자 질량은 $ .511 $ MeV입니다. 따라서 여기에는 $ .8 $ MeV보다 큰 적자가 있습니다. 중성미자 유형 간의 차이를 알고 있지만 실제 질량은 정확히 알고있는 중성미자 질량을 무시했습니다. 하나. $ \ nu_e $ 질량은 최대 $ 10 $ s eV로 간주됩니다. 양성자에서 멀리 떨어진 전자가 정전기 인력에 의해 양성자쪽으로 떨어지게하면 $ 13.7 $ eV 만 방출됩니다. 그 이유는 수소 원자의 전자에 대한 최소 S- 쉘 구성이 있기 때문입니다. 전자는 더 가까워 질 수 없습니다. 이제 상당한 에너지로 양성자를 향하는 전자가 $ .8 $ MeV 또는 $ \ gamma > 1.6 $보다 큰 경우 중성자는 안정하지 않고 양성자, 전자 및 반 중성미자로 붕괴됩니다.
댓글
- 필요하지 않습니다. 13.6eV 만 해제 할 수 있습니다.핵 근처에 전자가 존재할 확률이 0이 아닙니다. 이 경우 더 많은 에너지가 방출 될 수 있습니다.