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在氢原子的第一轨道上,一个电子转10圈需要多少时间?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-07-13 09:10:46

在亚原子尺度上,假设有一个现成的类比来描述一个概念是不明智的。电子不以粒子的形式围绕原子核在轨道上运动。电子以某种形状的电磁云的形式存在,分布在原子核周围。这些电磁云团分布在轨道上,轨道的密度因体积而异。当波尔第一次提出电子围绕原子核时,他把电子画得像行星围绕太阳旋转。那个提议是开创性的,但不是这样的。在轨道模型中,电子本质上是涂抹在一个体积上,而不是被限制为一个在圆形轨道上移动的质量。

像行星这样的大质量物体的轨道可以用比电子的轨道结构更大的稳定性和确定性来确定,以至于这两者几乎无法相提并论。这是因为电子(以及所有其他亚原子粒子)在没有直接观测的情况下无法精确定位到一个特定的位置,而是以电子场中概率扰动的形式存在。有一个点的电子是最有可能发现当观察到,这通常可以被视为电子的位置,但仍然有一个机会。

当电子落入原子核周围的轨道(其中的质子和中子也可以被描述为扩散到其他领域的概率云),这个概率场的形状会改变,但并不明确。下面是氢原子核周围电子轨道的一些横截面:

在氢原子的第一轨道上,一个电子转10圈需要多少时间?

(这些图表是通过反复观察上述电子的位置和统计推断相应的概率而编制的。)其中一个截面上的某一点发出的光越亮,如果你再次观察它,你就越有可能在那里找到电子。

轨道的形状可以用数学来描述,而且,占据原子核周围轨道的电子越多,轨道的形状就越复杂。新电子被迫寻找更高能量的空间来(可能)占据,因为靠近原子核的低能状态是不可获得的(见泡利不相容原理)。
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