Нарушается ли закон сохранения углового момента при перескоках электрона с одной орбитали на другую?

Я совсем не знаю квантовой механики. Но в нашем классе мы познакомились с моделью атома Бора с его постулатом о том, что угловой момент электрона в н -я орбита н час 2 π

Недавно я прочитал, что электроны могут перескакивать с одной орбиты на другую, поглощая энергию (через свет или тепло). Мне вот интересно, если электрон прыгнет с орбиты н 1 на орбиту н 2 , то его угловой момент вокруг ядра должен измениться на ( н 2 − н 1 ) час 2 π что противоречит закону сохранения углового момента, поскольку единственная сила, действующая на электрон, - это кулоновское притяжение к ядру, которое не создает крутящего момента. Как же тогда изменяется угловой момент без крутящего момента? Связано ли это как-то со спиновым угловым моментом, который есть и у электрона? Или дело в том, что эти законы не работают в таких масштабах? Или это вообще недостаток модели Бора?

" его постулат о том, что угловой момент электрона на n-й орбите равен nh2π " - S-орбитали имеют нулевой угловой момент для всех н .
@AlfredCentauri действительно так делают, но это не было предсказанием модели Бора.
@anon0909 Точно. Насколько я знаю, орбитали возникают в чисто квантово-механическом подходе. В модели Бора были только орбиты.
Мы должны отметить, что сохранение углового момента при атомных переходах на самом деле очень важно и формирует основу для многих «правил отбора», которые говорят нам, какие переходы разрешены.
Правила выбора @zeldredge на самом деле не являются исключительными. Если вы включите спин-орбитальную связь и магнитные эффекты, вы получите (малая вероятность) «запрещенные» переходы.

Ответы (3)

Когда электрон перемещается с более высокой орбиты на более низкую, атом испускает фотон. Этот фотон уносит разность энергий. Однако фотон всегда имеет угловой момент ℏ , что в точности соответствует величине разности углового момента, которую вы ищете.

Короче говоря, вы должны учитывать все элементы системы для сохранения импульса. В этом случае почти весь импульс передается между электроном и фотоном, который поглощается или излучается (свет). Импульс сохраняется и в значительной степени уравновешивается этим электронно-фотонным взаимодействием, хотя меньшие количества могут обмениваться с ядром.

В качестве примечания: модель Бора является протоквантово-механической моделью — она имела некоторые квантованные черты, но не была полностью разработанной теорией, поэтому относитесь к ней с небольшим скептицизмом (в частности, она не описывает основное состояние, имеющее нулевое значение). угловой момент, среди прочих недостатков).

почему вы так нерешительны " большая часть ... обменивается" и т.д. Нет, дело не в приближении: электрон имеет тот же момент импульса, что и разница между двумя электронными орбиталями
электрон и фотон не единственные тела в этой системе - это упрощенная картина. как насчет, например, ядра?
как вы думаете, ядро ​​меняет свою проекцию спина? Ну, по крайней мере, меня бы это удивило; кроме того, в такой качественной модели, как модель Бора, я думаю, достаточно точно сказать, что ее несостоятельность можно исправить, рассматривая спин электрона. В любом случае, почему я прокомментировал, так это то, что ваши рассуждения звучат так классически :), как разговор о поправках от сопротивления воздуха и т. Д. ^^

Угловой момент сохраняется только при отсутствии внешних сил, в этом случае электрон получает энергию за счет света или тепла, которое является кинетической энергией. Обе они являются внешними силами, поэтому закон сохранения углового момента не применяется.

Я голосую за это, потому что это делает простой вывод о том, что задействована внешняя сила. Однако замечу, что "столкновение с фотоном" - понятие сомнительное. Не воспринимайте эту фразу слишком серьезно.
Нарушается ли закон сохранения углового момента при перескоках электрона с одной орбитали на другую?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v