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電子圍繞原子核以運動,那么它的速度是多快呢?

 目光所及的天空 2021-04-02

似乎不能用速度來描述電子的運動,有這樣理解的朋友肯定是被經(jīng)典的原子內(nèi)部模型所蒙蔽了,那個僅僅是輔助理解而在二維平面上表現(xiàn)的三維結(jié)構(gòu),簡單的理解為投影,并且還簡化電子能級和位置的概念了,因此才會有速度一說!

原子內(nèi)部的經(jīng)典模型如上圖,這電子的連續(xù)軌道確實錯誤的,因為電子在圍繞原子核運動時在原子核內(nèi)部空間出現(xiàn)只能以一種概率模式來描述!

就是上圖這樣,如果沒有能量輸入的話,它的運動彰顯出的是一種隨機模式!電子在原子內(nèi)部按能級的不同分層排列。電子在原子內(nèi)部運動的空間被稱為電子層,電子總是會先出現(xiàn)在在能量最低的電子層里,然后依次如第一層最多可以有2個電子,第二層最多能有8個,第N層最多可以存在2N^2個電子!但最外層卻只容納8個電子,倒數(shù)第二層不超過18個,在往內(nèi)則一層則不超過32個。電子通過吸收和釋放能量,可以在各個能級之間躍遷。當然即使有能量輸入也是隨機運動,但卻會有另外一個結(jié)果!

電子吸收能量從低能級躍遷到高能級,但這并不是一個穩(wěn)定的模式,并不會持續(xù)太久即重新跌落回低能級,并釋放出光子,當然也有可能是其他波段的比如紅外或者更高能的波段!

不同能級跌落時釋放的波段是不一致的,上圖是從低能的紅色到高能藍色以及紫外等的示意圖!

電子的位置和能級是無法同時確定的,但有一點可以確定的是,電子的能級越高,它距離原子核越遠,一直到超過這種物質(zhì)的等離子態(tài)溫度時,電子則游離成自由電子,如果此時輸入以更高的溫度和壓力,讓原子核碰撞融合,那就是核聚變啦……似乎聽起來很簡單哈,但這要求極高,因為我們無法施以等離子體太高的壓力,因此只能不斷提高溫度和保持足夠久,以便讓原子核有足夠的時間碰撞融合!足夠的高的溫度是多少呢1億度,時間呢,至少1000S才能商用!當然說的是氚氘元素核聚變!

因此我們并不能以電子以多少速度圍繞原子核公轉(zhuǎn)為定義,這根根本就是牛頭不對馬嘴嘛!

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