電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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典的原子內部模型所矇蔽了,那個僅僅是輔助理解而在二維平面上表現的三維結構,簡單的理解為投影,並且還簡化電子能級和位置的概念了,因此才會有速度一說!

電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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

電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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!電子在原子內部按能級的不同分層排列。電子在原子內部運動的空間被稱為電子層,電子總是會先出現在在能量最低的電子層裡,然後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,倒數第二層不超過18個,在往內則一層則不超過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果!

電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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

電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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!

電子圍繞原子核以運動,那麼它的速度是多快呢?

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的等離子態溫度時,電子則遊離成自由電子,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!

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


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