De ce nu cad electronii in nucleu?

Ma intreb ce forte anume fac ca electronii unui atom sa nu cada de pe orbita lor in nucleu.
Din cate stiu (putin) exista un echilibru intre forta centrifuga (tendinta de departare de nucleu) si forta electrica (tendinta de apropiere de nucleu). Sa fie oare atat de stabil acest echilibru? Sau lucrurile stau cu totul altfel iar eu bat campii?

Luna de ce nu cade pe pamant? Sau planetele pe soare?

 Gady_paul, on 20th June 2009, 16:00, said:

Teoretic ar putea sa cada, sau sa paraseasca definitiv orbita insa timpul are o cu totul alta dimensiune in cazul corpurilor ceresti ; iar fortele de atractie sunt de alta natura.
La nivel atomic insa, nu stiu daca e posibil ca un atom sa piarda un electon fara actiuni externe (chimice sau fizice), asa cum, cu certitudine se poate intampla la nivel planetar.
La nivel cosmic, orbitele satelitilor (planetelor) sunt relativ stabile, ele avand forme eliptic-spiralate, iar in timp, satelitii se ciocnesc cu corpul in jurul caruia graviteaza sau il parasesc. De ce nu se intampla acelasi lucru si la nivel atomic?

Dacă electronii ar cădea în nucleu, le-am cunoaște poziția în mod precis, și conform Principiul de Incertitudine ar avea un impuls foarte mare (implicit și energie cinetică mare) cu care ar ieși din nucleu.

 m3th0dman, on 20th June 2009, 21:01, said:

Din cate inteleg,din enuntul principiului de incertitudine al lui Heisenberg,se pune in "balans" precizia de determinare  a 2 proprietati ale particulei, si nu se refera la valorile efective; deci determinarea cu exactitate a pozitiei nu duce la ideea de impuls mare ci la imposibilitatea determinarii impulsului.
Poate e gresit dar asa inteleg eu acest principiu.

Edited by ozyl, 20 June 2009 - 21:53.

Orbitalul electronului atomic atinge si nucleul. Ati auzit de electroni de conversie? Nucleul se poate dezexcita emitand gama  sau electroni de conversie, ce sunt electroni din paturile atomice. Cand e slab  excitat (zeci de KeV) probabilitatea de a emite eletroni de conversie e foarte mare.


O intrebare mai incuietoare e de ce nu emit radiatie electronii in timp ce se invart in jurul nucleului? In viata de zi cu zi, daca curbezi traiectoria unui electron ce are o energie oarecare acesta va pierde o parte din energia sa sub forma de radiatie.

 accelerator, on 21st June 2009, 00:49, said:

Nu neaparat. Poate daca ii scazi viteza..

Electronii invartindu-se in jurul nucleului produc un camp magnetic. Daca campu ala ar fi o energie care s-ar pierde atunci probabil ca si electronii ar cadea sau ar pleca de pe langa nucleu sau cine stie ce-ar face. Totusi, daca electronii au ceva mai multa energie decat o pozitie stabila, cumva fac ei si scapa de ea. Si pierd din viteza. Altfel, doar cu traiectoria curbata, nu se intampla nimic.
E ca aia cu mingea. Dai cu mingea in perete, mingea schimba directia, dar energia o are aceiasi. Daca dai cu mingea intr-o poarta de lemn care nu se prea tine in pamant, mingea are o pierdere de energie care o regasesti in pamantul rupt unde e infipta poarta. Sau, mingea a radiat energie in pamant.

 m3th0dman, on 20th June 2009, 22:01, said:

Daca ar fuziona un electron cu un proton, ar deveni neutron, deci nu ai treaba cu localizarea electronului.
Apropo, chestia asta chiar se intampla, si se numeste "captura de electron".
Ma indoiesc ca se incalca vreun principiu.
Fuziunea electronilor cu protonii se mai petrece in stele neutronice.

Intrebarea pusa e foarte buna, fiindca electronii si protonii au sarcina opusa si se atrag. Daca se atrag, de ce nu ar cadea in nucleu?

Eu sunt cam paralel cu fizica dar voi spune ce cred eu ca se intampla.
Dupa cunostintele mele limitate, electronii nu fuzioneaza in mod normal cu protonii fiindca au energie. Din cate stiu, cu cat au mai multa energie, cu atat se afla pe o orbita mai indepartata, saltul de pe o orbita pe alta e o "quanta" de energie. Astfel, cand se pierde energie, electronul cade pe orbite mai joase, cand castiga, ajunge pe orbite mai inalte. Castigul si pierderea de energie se face prin fotoni.
Electronul tinde sa cada spre nucleu dar viteza pe care o are il impiedica.

P.S. Daca gresesc, corectati-ma.

 ozyl, on 20th June 2009, 22:50, said:

Păi Dx*Dp >= h/4pi; cunoscând cu precizie x, Dx devinde foarte mic deci Dp devine foarte mare (dar tot neprecis) pentru a respecta inecuația.

 x36t2, on 21st June 2009, 13:43, said:

Întrebarea era de ce nu cad de regulă electronii pe nucleu, deci fenomenul din link n-are nici o legătură.
De ce crezi că nu încalcă vreun principiu?

Vorbind riguros, electronii se găsesc în norul de electroni, nu pe orbitali bine definiți.

Edited by m3th0dman, 21 June 2009 - 13:16.

 m3th0dman, on 21st June 2009, 14:08, said:

Probabil fiindca nu ajung la acel nivel scazut de energie prea usor. Banuiesc ca la un nivel foarte scazut de energie devin foarte stabili si nu mai pierd energie decat in situatii exceptionale.

Quote

Fiindca se intampla.  

 theMisuser, on 21st June 2009, 13:08, said:

Poza asta simpla iti spune ceva?

Radiatia de franare, bremsstrahlung, e radiatie X de spectru continuu si apare atunci cand curbezi traiectoria particulelor incarcate sau le franezi. Mai documenteaza-te.


Si chestia cu neemiterea de radiatie a electronilor in timp ce se invart in jurul nucleului nu e o chestie triviala, nici vorba de ce scrii tu pe acolo.

edit- click pe poza ca dispare fondul negru.

Daca electronii in rotatia lor in jurul nucleului ar pierde energie, cum in mod normal se intampla im macrocosmos, atunci in final acestia ar sfarsi pe nucleu, prin captura eletronica.

Edited by accelerator, 21 June 2009 - 14:29.

 accelerator, on 21st June 2009, 15:38, said:

Si de unde apare radiatia asta daca electronul nu pierde din viteza ?
Curbarea e mai putin importanta, poate eventual fi parte dintr-o metoda de a-i scadea din energia pe care o are si a o regasi sub forma de radiatie. E o simpla aplicatie a conservarii energiei. Mai gandeste si tu..

Mai Missuser, tare mai stii sa te fofilezi dupa raspunsuri si dupa expresii care lasa loc de echivoc de tipul "mai putin importanta", "nu neaparat", etc

Pus in fata evidentelor nu mai poti decat sa-mi accepti argumentele, dar din tonul pe care il adopti inteleg ca imi faci o favoare spunandu-mi despre legea conservarii energiei, pe care eu de altfel nu am infirmat-o in cazul de fata.

edit-  Si la final cu "mai gandeste si tu" nu stiu ce ai vrut sa spui? La ce sa ma gandesc? La modul cum incepi sa iti explici tu cu voce tare unele lucruri din fizica?

Edited by accelerator, 21 June 2009 - 19:31.

Evidente ? hm..
Eu am folosit expresii echivoce ca sunt mai politicos asa de felu' meu.. da' singura evidenta aici e ca radiatia se emite in masura in care curbarea directiei e o forma de acceleratie, adica de modificare a vitezei, adica a energiei. Se poate imagina relativ usor (sunt finuts nu-i asa ? ) un sistem combinat de camp magnetic cu electric care sa curbeze traiectoria electronilor astfel incat sa nu ai emisii.

Nu poti curba electronii fara ca acestia sa piarda din energie, daca asta voiai sa spui, e vorba de deceleratie si nu acceleratie. Acum explica tu cum e chestia aia cu neemiterea de radiatie in miscarea electronilor in nurul nucleului care e evident ca nu e rectilinie. Fa analogia cu mingea care se loveste de gard, ca poate inteleg si eu ceva.

 accelerator, on 20th June 2009, 23:49, said:

Pentru a emite radiatie ar trebui sa se modifice viteza (vectorul viteza tangentiala).
Acest lucru se intampla cand electronul face un salt de pe un strat pe altul; caz in care apare si emisia sau absorbtia de energie (radiatie)

 accelerator, on 21st June 2009, 21:40, said:

Tu incerci sa obtii o explicatie suplimentara pentru care electroni rotindu-se (in jurul nucleului) nu emit radiatie ? Nu ti-e clar ca e evident ca miscarea lor nu e rectilinie si totusi nu radiaza ? Sau pardon, ei plutesc intr-un nouras alb si pufos si cu ocazia asta sunt pretutindeni si nicaieri deci de fapt, nu se-nvart. Am gresit undeva ?  
Ce naiba mai, use your head.

Missuser hai ca am glumit, tu deja ai dat explicatia, eram doar rautacios:

"Electronii invartindu-se in jurul nucleului produc un camp magnetic. Daca campu ala ar fi o energie care s-ar pierde atunci probabil ca si electronii ar cadea sau ar pleca de pe langa nucleu sau cine stie ce-ar face. Totusi, daca electronii au ceva mai multa energie decat o pozitie stabila, cumva fac ei si scapa de ea. Si pierd din viteza. Altfel, doar cu traiectoria curbata, nu se intampla nimic.
E ca aia cu mingea. Dai cu mingea in perete, mingea schimba directia, dar energia o are aceiasi. Daca dai cu mingea intr-o poarta de lemn care nu se prea tine in pamant, mingea are o pierdere de energie care o regasesti in pamantul rupt unde e infipta poarta. Sau, mingea a radiat energie in pamant. smile.gif"


apoi asta

"Tu incerci sa obtii o explicatie suplimentara pentru care electroni rotindu-se (in jurul nucleului) nu emit radiatie ? Nu ti-e clar ca e evident ca miscarea lor nu e rectilinie si totusi nu radiaza ? Sau pardon, ei plutesc intr-un nouras alb si pufos si cu ocazia asta sunt pretutindeni si nicaieri deci de fapt, nu se-nvart. Am gresit undeva ? wink.gif "


Eu intru la banuieli ca tu ai personalitate duala, exact ca tipul din avatar. Hai ca sunteti simpatici.