真人作爱90分钟免费看视频,亚洲中文有码字幕日本第一页,亚洲精品中文字幕乱码三区,亚洲日本va中文字幕,中国熟妇牲交视频

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

我想大家都對(duì)中學(xué)學(xué)到的原子結(jié)構(gòu)很熟悉,也就是說原子內(nèi)有個(gè)原子核,核外有電子繞著原子核轉(zhuǎn),而原子核內(nèi)還有質(zhì)子中子。原子核是帶正電的,而電子是帶負(fù)電。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

我們都知道同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。原子核和電子是異種電荷,為什么不會(huì)相互吸引?

原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展

100多年前,這個(gè)問題同樣困擾著很多科學(xué)家。最早提出原子模型的是湯姆孫,他提出了棗糕模型,在這個(gè)模型中:

原子是球形的,正電的物質(zhì)均勻分布于球體內(nèi),而帶負(fù)電的電子一顆一顆地鑲嵌在球面上。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

后來,他的學(xué)生盧瑟福也提出了一個(gè)原子模型,這個(gè)模型電子是在原子核核外做圓周運(yùn)動(dòng)的,這也被我們稱為行星模型。但這個(gè)模型有個(gè)致命問題,根據(jù)麥克斯韋電磁學(xué)理論,電子最后還是要被鑲嵌到原子核上,簡直就是變種的棗糕模型。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

再到后來,盧瑟福有個(gè)學(xué)生叫做波爾,它為了解決這個(gè)問題,提出了另外一個(gè)原子模型,我們可以叫做太陽系模型。他認(rèn)為原子內(nèi)部就像是太陽系一樣,原子核就好比太陽,而電子就像行星一樣,有一個(gè)個(gè)軌道,它們?cè)谲壍郎线\(yùn)動(dòng)。但是這個(gè)模型也不行,因?yàn)槔碚撾m然漂亮,但是用到氦元素原子時(shí),就不太靈了。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

最后,解決問題的是波爾的學(xué)生海森堡,他提出了不確定性原理。在這個(gè)理論中,電子在原子核外,呈現(xiàn)電子云的形式。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

但問題來了,這樣就真的確保了電子可以不掉落到原子核內(nèi)么?

水往低處流

實(shí)際上,你聽到這里,還是覺得不太靠譜了。實(shí)際上,還存在著兩個(gè)原因。我們先來說的一個(gè),我們都知道,水是往低處流的。這種現(xiàn)象并不是偶然,說白了它是能量最低原理造成的。萬物都是“懶”的,都有個(gè)趨勢,從能量高的地方往能量低的地方去。那這和這個(gè)問題有什么關(guān)系呢?

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

如果電子掉落到原子核內(nèi),電子會(huì)和質(zhì)子反應(yīng),生成一個(gè)中子。(這個(gè)過程還會(huì)中微子的出現(xiàn),不過由于中微子質(zhì)量特別特別小,不影響最終結(jié)果,因此,我們就不把它算在內(nèi))

那問題來了,這個(gè)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行么?

實(shí)際上并不能,核心原理就在于

“電子 質(zhì)子的總能量”<“中子的能量”

可能你要問了,它們不都是是物質(zhì)粒子么?為什么還會(huì)有能量這說法?

這就要說到愛因斯坦的質(zhì)能等價(jià)了,這個(gè)理論告訴我們一個(gè)道理,那就是質(zhì)量和能量其實(shí)是一個(gè)東西的兩個(gè)體現(xiàn),質(zhì)量里是有能量的,能量里是有質(zhì)量的。它們是相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系,具體的對(duì)應(yīng)就是E=mc^2。因此,我們可以得到微觀粒子的能量。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

  • 電子的能量是:0.510 MeV
  • 質(zhì)子的能量是:938.272 MeV
  • 中子的能量是:939.565 MeV

因此,電子和質(zhì)子的總能量就是0.510 MeV 938.272 MeV=938.782 MeV,這個(gè)能量要小于中子的能量。因此,電子和質(zhì)子并沒有辦法自發(fā)反應(yīng),除非有能量的輸入。

相反,正是由于中子的能量要大于質(zhì)子和電子的能量,中子在弱相互作用下,是有一定概率發(fā)生衰變,成為一個(gè)質(zhì)子和電子的,這就要遠(yuǎn)比質(zhì)子和電子反應(yīng)生成中子容易的多。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

這里,我們?cè)俣嘌a(bǔ)充一句,之所以會(huì)這樣中子的質(zhì)量(能量)要略大于質(zhì)子質(zhì)量(能量),更本質(zhì)的原因在于構(gòu)成它們的夸克的種類不一樣。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

  • 質(zhì)子是由2個(gè)上夸克、1個(gè)下夸克構(gòu)成的;
  • 中子是由1個(gè)上夸克、2個(gè)下夸克構(gòu)成的。

而下夸克的質(zhì)量是不同于上夸克的,這才導(dǎo)致了質(zhì)子和中子的質(zhì)量有些許不同。(下表中,每個(gè)格子的左上角第一行就是質(zhì)量欄)

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

泡利不相容原理

除了上文說到的問題之外,還存在一個(gè)阻攔電子進(jìn)入原子核的關(guān)卡,我們可以理解成一種規(guī)則,這個(gè)規(guī)則就叫做泡利不相容原理。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

這就是科學(xué)家泡利通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的一個(gè)理論,具體的表述是,

兩個(gè)全同的費(fèi)米子不能處于相同的量子態(tài)。(常見的費(fèi)米子就有電子和夸克)

下圖中,左側(cè)這三列內(nèi)的粒子就是費(fèi)米子。(當(dāng)然,還不止這些,像質(zhì)子和中子也是費(fèi)米子。)

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

這定義看起來很唬人,不過你可以大致理解成電子也是需要排座次的,也講究先來后到,相同狀態(tài)的電子不能有第二個(gè)一摸一樣的。這就導(dǎo)致,電子在原子核外要好好排排坐,能都往靠近原子核的方向去擠。

于是,由于泡利不相容原理的存在,就會(huì)產(chǎn)生一種量子效應(yīng),叫做電子簡并態(tài),它們會(huì)產(chǎn)生向外的壓力,來抵抗把電子往原子核內(nèi)壓的力。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

在宇宙中有一種恐怖的天體叫做中子星,它們就是因?yàn)殡娮雍啿B(tài)沒有扛住自身的引力,所以,電子就被壓到了原子核內(nèi)。但是中子也有簡并態(tài),中子的簡并態(tài)抵抗住了自身引力。但更為恐怖的黑洞,就是連中子的簡并態(tài)都沒抵抗住自身引力。

原子核帶正電,電子帶負(fù)電,為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi)?(原子核帶正電電子帶負(fù)電為什么電子不會(huì)掉到原子核內(nèi))

最后我們來總結(jié)一下,電子和質(zhì)子的總能量要小于中子的能量,根據(jù)能量最低原理,電子和質(zhì)子不能自發(fā)的發(fā)生反應(yīng)。同時(shí),又因?yàn)殡娮雍啿B(tài)的存在,它可以抵抗外來的壓力把電子壓入原子核內(nèi)。這是由于兩個(gè)原因,保證了電子不會(huì)掉入到原子核內(nèi)。

版權(quán)聲明:本文內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)用戶自發(fā)貢獻(xiàn),該文觀點(diǎn)僅代表作者本人。本站僅提供信息存儲(chǔ)空間服務(wù),不擁有所有權(quán),不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如發(fā)現(xiàn)本站有涉嫌抄襲侵權(quán)/違法違規(guī)的內(nèi)容, 請(qǐng)發(fā)送郵件至89291810@qq.com舉報(bào),一經(jīng)查實(shí),本站將立刻刪除。
(0)
上一篇 2024年4月24日 上午9:59
下一篇 2024年4月24日 上午10:04

相關(guān)推薦

  • 杭州有知名度的藝考機(jī)構(gòu)有哪些排名前十

    在這座充滿藝術(shù)氣息的城市杭州,每年有數(shù)以萬計(jì)的學(xué)子懷揣著藝術(shù)夢(mèng)想涌入藝考培訓(xùn)機(jī)構(gòu),他們中有些人成功叩開了理想學(xué)府的大門,而有些人卻在迷茫和失望中逐漸失去了方向。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),杭州現(xiàn)…

    教育百科 2025年3月26日
  • 一年級(jí)孩子厭學(xué)

    一年級(jí)孩子厭學(xué) 隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,越來越多的孩子開始上學(xué)。一年級(jí)是孩子們進(jìn)入學(xué)校的第一步,也是他們開始學(xué)習(xí)的重要階段。然而,對(duì)一些孩子來說,這一年對(duì)他們的人生產(chǎn)生了巨大的影響,他…

    教育百科 2025年2月12日
  • 四級(jí)沒過有什么影響 如何補(bǔ)救

    四級(jí)沒過有什么影響?如何補(bǔ)救? 如果你四級(jí)沒過,你可能會(huì)面臨以下影響: 1. 影響你的職業(yè)發(fā)展:許多公司和組織都要求員工通過英語四級(jí)考試,如果四級(jí)不過,你可能會(huì)錯(cuò)失一些職業(yè)發(fā)展的機(jī)…

    教育百科 2024年5月6日
  • 休學(xué)父母知情同意書模板pdf

    休學(xué)父母知情同意書模板pdf 尊敬的父母: 您們好!我是您們的孩子[您的孩子姓名],現(xiàn)在向您們提出休學(xué)申請(qǐng)。 首先,我想向您們解釋為什么我想休學(xué)。最近,我感到自己的身體和精神都有些…

    教育百科 2024年10月13日
  • 高三沒在學(xué)校上學(xué)照樣收學(xué)費(fèi)

    高三沒在學(xué)校上學(xué)照樣收學(xué)費(fèi) 近年來,隨著在線教育的興起,越來越多的學(xué)生選擇在家中通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。然而,對(duì)于某些學(xué)生來說,他們可能無法在家中上學(xué),例如因?yàn)橐咔?、家庭原因或其他特殊原因?#8230;

    教育百科 2024年11月7日
  • 什么叫有理數(shù)?什么叫無理數(shù)?

    有理數(shù)和無理數(shù)是數(shù)學(xué)中兩個(gè)重要的概念。在數(shù)學(xué)中,數(shù)可以分成有理數(shù)和無理數(shù)兩種。 有理數(shù)是能夠被兩個(gè)整數(shù)整除的正數(shù),例如2、3、5、7、11等等。這些數(shù)是可以寫成兩個(gè)整數(shù)之比的數(shù)。我…

    教育百科 2025年1月27日
  • 3歲孩子可以玩的游戲孩子玩游戲的

    孩子們玩游戲是非常正常的事情,特別是在3歲這個(gè)年齡段。游戲不僅可以幫助孩子們發(fā)展各種技能,還可以促進(jìn)他們的社交能力和想象力。在本文中,我們將介紹一些適合3歲孩子玩的游戲,以及一些如…

    教育百科 2024年8月20日
  • 孩子叛逆,厭學(xué),早戀怎么辦?(孩子早戀厭學(xué)需要心理輔導(dǎo)貓)

    孩子早戀厭學(xué)需要心理輔導(dǎo)貓 近年來,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,早戀現(xiàn)象越來越普遍。許多年輕的學(xué)生開始對(duì)異性產(chǎn)生興趣,并在青春期時(shí)開始談戀愛。然而,這種行為往往會(huì)對(duì)他們的學(xué)習(xí)造成負(fù)面影響,…

    教育百科 2024年3月22日
  • 洛陽師范大學(xué)公費(fèi)師范生專業(yè)

    洛陽師范大學(xué)公費(fèi)師范生專業(yè)簡介 隨著教育越來越受到人們的關(guān)注,師范教育也變得越來越重要。洛陽師范大學(xué)公費(fèi)師范生專業(yè)是專門為了培養(yǎng)優(yōu)秀的公費(fèi)師范生而設(shè)立的。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實(shí)的教…

    教育百科 2024年12月1日
  • police

    police police是一個(gè)重要的職業(yè),他們的職責(zé)是保護(hù)人民的安全,維護(hù)社會(huì)的秩序。 police通常由警察、巡邏隊(duì)、執(zhí)法隊(duì)等部分組成,他們的職責(zé)包括但不限于:巡邏、逮捕嫌疑人…

    教育百科 2024年12月8日

發(fā)表回復(fù)

您的郵箱地址不會(huì)被公開。 必填項(xiàng)已用 * 標(biāo)注