Как именно протоны и электроны взаимодействуют друг с другом?

Как эти частицы обмениваются информацией о заряде и положении между собой, хотя между ними в основном пустое пространство?

И что произойдет, если свободный электрон пройдет ближе к ядру атома водорода, чем его собственный электрон?

Мои случайные догадки на данный момент:

  1. Протон не будет реагировать, потому что он каким-то образом заперт со своим существующим электроном.
  2. Протон его поймает и выпустит предыдущий
  3. Протон поймает и удержит обоих с половинной силой
  4. Существующий электрон будет просто отталкивать входящий
  5. Что-то другое?

Ответы (2)

Протон и электрон обмениваются информацией через калибровочный бозон, в данном случае виртуальный фотон. Так осуществляется электромагнитное взаимодействие.

Что касается вашего другого вопроса, электрон будет замедляться и отклоняться и излучать фотон, высвобождая часть своей энергии в процессе, называемом тормозным излучением .

Он также может попасть в анион водорода en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_anion , если он имеет соответствующую энергию при рассеянии.
@annav Означает ли это, что протон притягивает оба этих электрона с половиной силы или делает это с полной силой, но только в 1/2 раза каждый? Разве заряд не квантуется и поэтому не может быть разделен?
посмотрите на энергетические уровни атома водорода hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hyde.html#c2 . Если электрон с соответствующей энергией пойман на самом низком уровне n = 1, он имеет два спиновых состояния, поэтому там могут быть два электрона. атом нейтрален с одним, но другой энергетический уровень существует и может поймать второй электрон, если он имеет правильную энергию или если он высвобождает часть своей энергии в виде фотона. Электроны находятся на орбитах вокруг ядра, т. е. распределения вероятностей в пространстве .
В квантовой механике больше не говорят о «притяжении», поскольку возможные положения и уровни энергии квантованы, а не непрерывны, как в классической физике силы притяжения. Потенциал представляет собой 1/r-потенциал электричества, но решения представляют собой энергетические уровни, и два электрона с разными спинами могут находиться на одном уровне, а также электроны могут быть захвачены на более высоких энергетических уровнях.

C: См. «Квантовая механика». В частности, вам нужны решения уравнений Шредингера, которые представляют вашу систему. В данном случае это электрон, представленный функцией плотности вероятности

ψ ( Икс → , т )
под потенциалом
В ( Икс → )
которая представляет собой функцию потенциальной энергии системы. Он содержит информацию об относительных расстояниях и зарядах частиц в системе.

Как только мы найдем решение ψ ( Икс → , т ) , как для пространственных, так и для временных переменных для

я ℏ ∂ ∂ т ψ "=" ЧАС ^ ψ
где ЧАС ^ содержит информацию об энергии системы из вышеупомянутого потенциала В ( Икс → ) , у нас есть время эволюционной модели системы!

Это позволяет нам создать трехмерную движущуюся картину плотности вероятности электрона в этой системе. Другими словами, мы можем видеть различные положения этого электрона относительно атома водорода. Сюжет не будет ψ ( Икс → , т ) , но из | ψ ( Икс → , т ) | 2 по правилам базовой математики. Зная энергетические уравнения движения, мы можем вычислить уравнения движения Эйлера-Лагранжа для системы. Оказывается, это уравнения движения, которые ответят на ваши вопросы о том, как ваша система будет взаимодействовать.

Отсюда мы можем вычислить соответствующие уравнения импульса системы и прийти к тем же функциям для вышеупомянутого движения. Для более тщательного введения в курс я рекомендую «Математика для квантовой механики: вводный обзор операторов, собственных значений и линейных векторных пространств» (Dover Books on Mathematics) Джона Дэвида Джексона или « Лекции по квантовой механике» Пола Дирака.

Для более концептуального введения я рекомендую «Квантовый мир: квантовая физика для всех » Кеннета У. Форда и Дайан Гольдштейн или «Квантовая вселенная: (и почему все, что может случиться, происходит) » Брайана Кокса.

Приятного чтения, ученый!

Также просто прочитайте другой ответ, и если вы посмотрите на график, который вы видите на странице вики, для точной картины сценария, вы увидите траектории положения-импульса, помеченные их энергиями C:
Как именно протоны и электроны взаимодействуют друг с другом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v