Возможно ли возбуждение электронов на зауженные орбитали?

Автор
Сообщение
diant
#14214 2013-02-02 16:21 GMT

Люди, пришел в голову странный вопрос.

Рассмотрим простейший атом водорода.

Как известно, низшее невозбужденное состояние электрона в этом атоме соответствует 1s орбитали. Все остальные возбужденные состояния (2s, 2p, 3s, 3p, 3d и т.д.) имеют орбитали в среднем более удаленные от ядра (протона в нашем случае). В то же время из принципа неопределенности следует, что если локализовать электрон в области более узкой, чем орбиталь 1s, то его энергия тоже возрастет!

Вопрос. Никогда и нигде не слышал, чтобы электрон мог возбудиться, перейдя не на более высокие орбиты, а наоборот на более узкие, то есть более близкие к ядру, чем 1s орбиталь. Какой закон запрещает существование таких орбиталей?

iskander
#14216 2013-02-02 18:54 GMT

На первой боровской орбите энергия электрона минимальна, значит, в любом другом месте в атоме энергия электрона больше. Любой учебник по кв. механике, раздел водородоподобный атом.

diant
#14217 2013-02-02 19:11 GMT

#14216 iskander :

На первой боровской орбите энергия электрона минимальна, значит, в любом другом месте в атоме энергия электрона больше.

Именно из этого факта и вытекает мой вопрос. Если в на первой боровской орбите энергия электрона минимальна, а на любой другой орбите она увеличивается - почему электрон не может возбудиться, перейдя на еще более сжатую (узкую) орбиту, чем первая боровская?

iskander
#14218 2013-02-02 19:52 GMT

Ну почитай здесь http://alexandr4784.narod.ru/mes_1.html

Глава XI. Кулоновское взаимодействие

Раздел I. Атом водорода

Возможно именно принцип неопределенностей и запрещает электрону находиться к ядру ближе первой боровской орбиты. Внутри ядра электрон не может находиться именно поэтому. Посчитай, это нетрудно.

Count_May
#14219 2013-02-02 20:02 GMT

#14214 diant :

В то же время из принципа неопределенности следует, что если локализовать электрон в области более узкой, чем орбиталь 1s, то его энергия тоже возрастет!

Возрастает не энергия, а а её изменение.

diant
#14220 2013-02-02 20:11 GMT

#14218 iskander :

Ну почитай здесь ...

В книгах такого рода я не встречал ответа на свой вопрос.

#14218 iskander :

Возможно именно принцип неопределенностей и запрещает электрону находиться к ядру ближе первой боровской орбиты.

Не вижу причин для такого запрета. Наоборот, именно принцип неопределенности наделяет электрон большей энергией при более узкой его локализации около ядра. Почему невозможны такие орбиты, "зауженные" по отношению к первой боровской? Вопрос в этом и заключается.

#14218 iskander :

Внутри ядра электрон не может находиться именно поэтому. Посчитай, это нетрудно.

Этот расчет я уже делал. Действительно задолго до локализации электрона в области ядра его энергия превысит энергию связи нуклонов в ядре и начнется распад ядра атома. А еще задолго до этого начнутся явления типа NEET (Nuclear Excitation by Electron Transition) или просто K-захват.

Но НЕ ЭТО меня интересует. Меня интересует, какой закон физики (квантовой механики) принципиально запрещает существование таких "зауженных" орбит.

anatolij
#14222 2013-02-03 20:07 GMT

" Какой закон физики принципиально запрещает существование таких "зауженных" орбит?

В Интернете есть статья: "Где электрон берёт энергию"? В ней есть ответ на Ваш вопрос.