Kategoria: Fizyka opublikowano: styczeń 12, 2013
Atomy nie są w większości pustą przestrzenią, ponieważ nie ma czegoś takiego jak czysto pusta przestrzeń. Przestrzeń jest raczej wypełniona szeroką gamą cząstek i pól. Wysysanie wszystkich cząstek i pól z pewnej objętości nie spowoduje, że przestrzeń stanie się całkowicie pusta, ponieważ nowe cząstki nadal będą migać z powodu energii próżni. Dodatkowo pole Higgsa nie może zostać usunięte. Nawet jeśli zignorujemy każdy rodzaj pola i cząstki poza elektronami, protonami i neutronami, odkryjemy, że atomy nadal nie są puste. Atomy są wypełnione elektronami. To prawda, że duży procent masy atomu jest skoncentrowany w jego maleńkim jądrze, ale to nie oznacza, że reszta atomu jest pusta. Oznacza to raczej, że reszta atomu ma stosunkowo niską gęstość.
błędne pojęcie pustego atomu jest nauczane przez błędne Książki naukowe na poziomie elementarnym i opiera się na fałszywym obrazie elektronów Jako kul. W tym widoku atom składa się z kul elektronowych wirujących wokół jądra atomowego, które samo w sobie jest kulą. Na tym zdjęciu przestrzeń między elektronami a jądrem jest zatem pustą przestrzenią. Chociaż to zdjęcie (model Bohra) jest proste do wyobrażenia, okazało się być błędne prawie sto lat temu. Elektrony (jak również wszystkie cząstki) są częściowo podobne do cząstek i częściowo podobne do fal, w zależności od sytuacji. Po związaniu w atomach w stanie niezakłóconym elektrony działają jak fale. Te fale są trójwymiarowymi falami gęstości prawdopodobieństwa, które rozprzestrzeniają się, aby wypełnić cały atom. Elektrony nie rozkładają się równomiernie, ale raczej podążają za specyficznymi schematami rozkładu nazywanymi „orbitalami”. Kształt orbitali jest podstawą wszystkich reakcji chemicznych. Jako przykład niektórych orbitali, rozkład gęstości pojedynczego elektronu jest pokazany po prawej stronie dla wodoru w pierwszych kilku najniższych Stanach. Jaśniejsze punkty wskazują regiony, w których elektron ma większą gęstość. Zauważ, że każdy obraz reprezentuje pojedynczy elektron. Różne punkty świetlne i pasma na jednym obrazie są częścią stanu falowego pojedynczego elektronu. Ponieważ związane elektrony rozprzestrzeniają się na rozmyte fale gęstości, nie ma określonej „krawędzi” atomu. Elektron faktycznie rozprzestrzenia się, aby wypełnić całą przestrzeń, chociaż daleko od atomu jest na tyle cienki, że jest znikomy. Co ciekawe, elektrony w atomie nawet rozprzestrzeniają się tak, aby pokrywać się z samym jądrem. To nakładanie się elektron-jądro umożliwia efekt wychwytywania elektronów, w którym proton w jądrze może reagować z elektronem i przekształcić się w neutron. Gdyby Atomy były w większości pustą przestrzenią, moglibyśmy usunąć tę przestrzeń i zmniejszyć Atomy. W rzeczywistości Atomy nie zawierają żadnej pustej przestrzeni. Przeciwnie, są one wypełnione całkowicie rozłożonymi elektronami, co uniemożliwia kurczenie się atomów.
tematy: atom, Atomy, upadek, elektromagnetyzm, elektron, pusta przestrzeń, kwant, funkcja falowa