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电子和原子核分别带负电和正电,那么电子为何没有坠入原子核呢?

2022-11-25 21:15:21 394

摘要:原子由原子核和电子组成。在经典原子模型中,电子被认为围绕原子核旋转,就像太阳系中地球围绕太阳旋转那样。如果是那样的话,电子围绕原子核运行时,就会释放能量(电磁辐射),意味着电子将会逐渐失去能量,最终坠入原子核。电子不仅仅有动能,还有势能,但...

原子由原子核和电子组成。在经典原子模型中,电子被认为围绕原子核旋转,就像太阳系中地球围绕太阳旋转那样。

如果是那样的话,电子围绕原子核运行时,就会释放能量(电磁辐射),意味着电子将会逐渐失去能量,最终坠入原子核。电子不仅仅有动能,还有势能,但是不管电子失去哪种能量,最终都会坠入原子核。这与地球围绕太阳运行不同,地球围绕太阳运行不会失去能量,可以一直运行下去。

但现实中我们并没有发现电子坠入到原子核的情况,为什么?

简单说,我们不能把电子与原子核的关系看做地球与太阳的关系,电子并不是像地球围绕太阳运行那样围绕原子核旋转,电子并不能简单地看做一颗行星,当然原子核也不能看做恒星。

电子是一种“概率云”的方式出现在原子核周围,也叫做“电子云”,我们并不知道电子到底在什么地方,只知道电子在某个位置出现的概率。

同时电子在释放能量(电磁辐射)时,也不是随意释放的,必须“一份一份”释放的,必须是最小能量单位的整数倍,而不能以任意小的能量进行辐射,言外之意,电子并不是随便释放能量,如此一来就能保证电子不会坠入到原子核上。

同时,电子也可以吸收能量(电磁辐射),吸收能量时,也不是随意吸收的,也必须是最小能量单位的整数倍。

电子吸收或者释放能量的过程,就是电子跃迁,能够看出,电子的轨道并不是固定的,随时会发生变化,根据吸收或者释放能量多少进行跃迁。

我们知道如果电子坠入到原子核,就会和质子融合,成为中子。但是有一个问题,质子质量加上电子质量并不等于中子的质量,而是略小于中子的质量,为何会出现这种情况?

这是因为要想让电子与质子结合,必须向它们施加能量,而能量也可以表现为质量,中子的质量除了包括电子和质子质量之外,还有施加的能量(质量)。

质量较大的恒星在死亡的过程中,在引力作用下向内急速坍缩,电子被压缩到质子,两者结合成中子,形成中子星。

在量子世界,电子与质子之间虽然依靠电磁力相互吸引,但这种吸引力不足以让电子质子结合在一起,因为电子有能量,除非有非常大的外部压力,否则电子不会坠入到原子核上。

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