原子是由電子和原子核組成的,。原子核很重,電子很輕,,同時原子核帶正電,,電子帶負(fù)電,電子會受到原子核的引力,。 在經(jīng)典力學(xué)的框架下,,電子將會圍繞原子核運(yùn)動起來,很像太陽系里地球會圍繞太陽運(yùn)動起來,。根據(jù)經(jīng)典電動力學(xué),,電子圍繞原子核的圓周運(yùn)動會向外輻射電磁波,,由于電磁相互作用太強(qiáng)了,電子向外輻射電磁波的功率很強(qiáng),,換句話說電子會以非??斓乃俣劝炎约旱哪芰繐p失掉,最終落到原子核上去,。 可見電子的經(jīng)典理論是不成立的,,因為它沒法解釋原子為什么是穩(wěn)定的。按照電子的量子理論,,電子不可能落在原子核上,,因為這不符合量子力學(xué)的不確定原理。 氫原子中電子所滿足的薛定諤方程,,由這個方程可以解出電子的波函數(shù)ψ,。 根據(jù)量子力學(xué),電子的運(yùn)動狀態(tài)由波函數(shù)ψ描述,,ψ由四個量子數(shù)n,,l,m和sz描述,。 量子數(shù):n=4,,l=3,m=1的波函數(shù),。 這里l是角量子數(shù),,表示的是電子的軌道角動量。如果我們還使用電子圍繞原子核轉(zhuǎn)動這個圖像的話,,電子的軌道角動量l就需要大于0,。 但實(shí)際上l的取值是0,1,,2,,……,,l=0對應(yīng)角動量為0,,沒有轉(zhuǎn)動,換句話說電子圍繞原子核轉(zhuǎn)動這個圖像在量子力學(xué)中并不是總成立的,。 |
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