چه نیرویی در میان الکترون و پروتون مانع بر خورد انها در اتم میشه

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
Muhammad

عضویت : یک‌شنبه ۱۴۰۱/۱۰/۲۵ - ۲۳:۱۷


پست: 1



چه نیرویی در میان الکترون و پروتون مانع بر خورد انها در اتم میشه

پست توسط Muhammad »

سلام و عرض ادب.

ببخشید دوستان کسی ممکنه جوابمو بده که چه انرژی به جاذبه بین الکترون و پروتون غلبه میکنه و مانع جذب شدن این دو به هم میشه. منظورم اینکه که ماهیت این انرژی چیه که با گرما دادن به اتم زیاد شده و الکترون به لایه هایه بالاتر رفته؟

یعنی بیشتر به انرژی الکترومغناطیس که دومین نیرویه قویه بنیادیه غلبه کنع و مانع برخورد الکترون و پروتون در اتم بشه؟

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2469

سپاس: 4615

جنسیت:

تماس:

Re: چه نیرویی در میان الکترون و پروتون مانع بر خورد انها در اتم میشه

پست توسط rohamavation »

توپی که روی سطح زمین افتاده نمونه ای است که در ذهن دارید. حالا اجازه دهید مقداری سرعت مماسی اولیه به جسم بدهیم (بنویسید جهت سقوط آزاد). حال آیا این حالت با سقوط توپ بدون هیچ سرعت افقی متفاوت است؟ زیاد نیست. اکنون نیز از تعریف سقوط آزاد (بی توجهی به مقاومت هوا) پیروی می کند.
حالا اگر سرعت مماسی واقعاً زیاد بود چه اتفاقی می‌افتد؟ این جسم در مداری بیضی شکل به دور زمین می رود. نه. هنوز هم از تعریف پیروی می کند. بنابراین نتیجه می‌گیرم که جسمی در مدار زمین در حال سقوط آزاد است.
نکته
تمام اجسامی که با سرعت مماسی پرتاب می شوند بخشی از مدار بیضوی را دنبال می کنند
مدارهای بیضوی به دور زمین
فقط تفاوت توپ با موشک این است که مدار بیضوی توپ از زمین می گذرد و مدار بیضوی موشک به دور آن می چرخد. (توجه داشته باشید که مدار دایره ای مورد شما یک مورد خاص از مدارهای بیضوی است)
یک ماهواره در حال سقوط است، همچنین آنقدر سریع به جلو می رود که همیشه در اطراف منحنی زمین سقوط می کند. بنابراین در سقوط آزاد است. اگر یک توپ را مستقیماً جلوی خود پرتاب کنید، می بینید که در حالی که به جلو می رود و به سمت پایین می افتد، یک منحنی را دنبال می کند. اگر می‌توانستید آن را با سرعت کافی پرتاب کنید و هیچ مقاومتی از هوا وجود نداشت، سرعت رو به جلو می‌توانست آن را هنگام سقوط از افق بگذراند، به طوری که همیشه به سمت سطح منحنی زمین می‌افتاد. هنگامی که یک ماهواره در مدار است و هیچ پیشرانی را برای تنظیم شلیک نمی کنه گرانش تنها شتابی است که بر آن اثر می گذارد. بنابراین، طبق تعریف، در سقوط آزاد است.
نیرویی که الکترون ها را نزدیک هسته نگه می دارد، جاذبه الکترواستاتیکی بین الکترون و هسته است
برای یک اتم معلوم می شود که فقط مقادیر گسسته خاصی را می گیرد:
که در آن n یک عدد صحیح است (و نه برابر با صفر). بنابراین کمترین سطح انرژی که یک الکترون می تواند در این حالت محدود داشته باشد -13.6eV است
، نمی تواند پایین تر برود. به نوعی مانند ساختمانی است که طبقات مشخصی برای آن وجود دارد، به هر حال نمی‌توان «بین» این سطوح قرار گرفت. من می خواهم تأکید کنم که بسیار مهم است که ما با الکترون کوانتومی به صورت مکانیکی رفتار کنیم - به صورت "کلاسیک" با الکترون مانند یک ذره نقطه ای در حضور پتانسیل کولن رفتار کنیم، الکترون مارپیچی به سمت داخل به سمت هسته می چرخد. بنابراین، این واقعیت که یک الکترون در مدار خود می ماند، اساساً با روشی که زمین در مدار خود می ماند متفاوت است.
تا آنجا که من می توانم بگویم این استدلال ها به سادگی نادرست هستند، زیرا یک الکترون در واقع گاهی اوقات می تواند به هسته ای بیفتد تا نابود شود، بنابراین در اصل شما می توانید فرآیندی داشته باشید که در آن الکترون به درون هسته می افتد تا نابود شود. مسئله این است که نیرویی که این فرآیند را واسطه می‌کند نیروی الکترومغناطیسی نیست، نیروی ضعیفی است که به دلایل واضح نامش را گرفته است - در فواصل بسیار بزرگتر از$10^{-17}m$ متر به سختی قابل توجه است. که بسیار کوچکتر از شعاع بور در $\sim 10^{-11}$ است.
که یک روش تقریبی برای تفکر در مورد فاصله الکترون از هسته در کمترین سطح انرژی است (n=1
به طور خلاصه، نیروی غالبی که بر یک الکترون در حضور یک پروتون حاکم است، برهمکنش الکترومغناطیسی است که فقط به سطوح انرژی خاصی اجازه می دهد که بسیار پایدار هستند. نیروهای کوچک‌تر و تحت سلطه‌ای وجود دارند که به فرآیندهای دیگر اجازه می‌دهند، اما اینها ضعیف هستند که از نظر مکانیک کوانتومی به این معنی است که فرآیندهای تحت کنترل نیروی ضعیف بسیار نادر هستند.الکترون ها به سادگی مانند سیارات به دور خورشید در مدار نیستند. آنها در یک ابر توزیع احتمال قرار دارند و به دلیل اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نمی توانند حتی در دمای صفر مطلق سقوط کنند. به نظر می رسد که اصل عدم قطعیت در واقع نیرویی را اعمال می کند که از فروپاشی همه اتم ها جلوگیری می کند.
و به عنوان نماد انرژی اتمی استفاده می شود، ناامید شد.الکترون ها و پروتون ها گلوله های توپ کوچکی نیستند که به دور یکدیگر می چرخند. بلکه برانگیختگی میدان های بنیادی به صورت امواجی هستند که موقعیت و تکانه نامشخصی دارند. به این ترتیب، قوانین مکانیک کوانتومی به الکترون حداقل انرژی می دهد که کمتر از آن نمی تواند حرکت کند. بنابراین الکترون هرگز نمی تواند متوقف شود، فقط از هسته عبور می کند و به حرکت خود ادامه می دهد و در پتانسیل الکترواستاتیکی که توسط بار مثبت هسته ایجاد می شود به دام افتاده است. هیچ چیزی مانع عبور الکترون از پروتون و خروج از طرف دیگر نمی شود، زیرا نه الکترون ها و نه پروتون ها به هیچ وجه جامد نیستند.
هرازگاهی، در اتم های خاصی، نیروی ضعیف باعث می شود که یک الکترون و یک پروتون به یک نوترون ادغام شوند. این "گرفتن الکترون" نامیده می شود و یکی از حالت های واپاشی رادیواکتیو است. اما از آنجایی که یک نوترون انرژی بالاتری نسبت به یک الکترون و یک پروتون جداگانه دارد، این فقط در هسته های خاصی اتفاق می افتد که این ادغام می تواند باعث بازآرایی ساختار هسته ای به پیکربندی انرژی پایین تر شود. به جز این موارد نادر، هیچ راهی برای تعامل الکترون و پروتون به جز جاذبه الکترواستاتیکی وجود ندارد. آنها فقط بدون توقف از میان یکدیگر حرکت می کنند.
تصویر

ارسال پست