Принцип неопределенности Гейзенберга: положение импульса электрона на орбите

Мне нужно некоторое разъяснение в моем понимании HUP по отношению к электрону в атоме. Это мое текущее понимание,

  1. Положение электрона здесь означает, на какой орбите (квантизированные орбиты вокруг ядра) находится электрон.
  2. Импульс указывает на спин, как быстро ЭДС вращается за счет энергии электрона.
  3. HUP говорит, что если положение, т. е. орбита, точно известно, то его импульс, т. е. спин, известен менее точно.

Я считаю, что мое понимание неверно. Причина в том, что это приводит к противоречию. Если бы положение было точно известно, мы бы знали его энергетический уровень (энергетический уровень связан с орбитой). Если уровень энергии известен, мы можем вычислить импульс (поскольку импульс и энергия напрямую связаны). Противоречие!

Что означает «позиция импульса»?

Ответы (1)

Очень важно различать классическую орбиту электрона (как планета вокруг звезды) и орбиталь КМ.

Согласно принятой в настоящее время теории, Стандартной модели, вместе с КМ, электрон существует на орбите вокруг ядра на определенном энергетическом уровне. Согласно КМ, электрон может находиться где угодно на этой орбите на определенном энергетическом уровне с разными вероятностями, волновая функция описывает распределение положения электрона во всем пространстве.

Теперь ответ на ваш вопрос, почему электрон находится на стабильном энергетическом уровне (как задействован HUP, а также импульс и положение):

  1. электромагнитный заряд электрона удерживает его близко к ядру (протонам)

  2. кинетическая энергия электрона удерживает его от ядра

  3. поскольку электрон окажется слишком близко к ядру, его положение будет известно с большей уверенностью, а HUP приведет к тому, что его импульс будет выше (будет известен с меньшей уверенностью), поэтому электрон получает импульс, и это удерживает его от ядро

Теперь эти три силы уравновешиваются, и электрон находится на стабильной орбите на определенном уровне энергии согласно КМ.

@Szendrei: Спасибо. Принцип неопределенности говорит о том, что диапазон импульса неизвестен. В случае, который вы объяснили, электрон «набирает» импульс. Почему он не может потерять импульс и столкнуться с протоном? Это тоже удовлетворяет HUP, верно?
@KartickS правильно. Классический взгляд на орбиту не мог объяснить, почему он не сталкивается с протоном. Согласно КМ, поясняет HUP, когда он подходит слишком близко к протону, он набирает импульс (и это удерживает его от протона).
Принцип неопределенности Гейзенберга: положение импульса электрона на орбите
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v