Bohr/De Broglie vereinfachtes Modell - Orbitale verbinden

Was lässt Sie glauben, dass die Frage eine Antwort hat? Das Bohr-Modell hat eine begrenzte Gültigkeit und dies wurde von Anfang an realisiert.

Im Wesentlichen beschreiben Sie einen Übergang von einem ungebundenen Zustand des Elektrons (mit positiver Gesamtenergie) zu einem gebundenen Zustand (mit negativer Gesamtenergie). Dies kann nicht von alleine geschehen, da die zusätzliche Energie irgendwo hin muss, aber es ist denkbar, dass es durch die Emission eines Photons geschieht.

In diesem Fall unterscheidet sich der Übergang nicht von jedem Übergang zwischen gebundenen Zuständen. Das Bohr-Modell sagt sehr wenig über Übergänge aus. Im Wesentlichen heißt es

Ein gebundenes Elektron kann nur die Bahnen in der Menge besetzen$\{\cdots\}$, und es kann zwischen ihnen wechseln, indem es Strahlung emittiert oder absorbiert

aber es sagt nichts über die Wahrscheinlichkeit solcher Übergänge oder die Mechanismen aus, die sie hervorrufen.

Es sei denn natürlich, Sie denken an ein Elektron, das (i) sich bereits in der Nähe des Kerns befindet und (ii) bereits eine Geschwindigkeit hat, die niedrig genug ist, um sich in einem gebundenen Zustand zu befinden. In diesem Fall lautet Ihre Frage: "Wie hat das Elektron entschieden, sich vom einfachen freien Vorbeifliegen des Protons auf einen beliebigen Weg zu einer quantisierten Umlaufbahn um den Kern zu ändern?" läuft im Wesentlichen darauf hinaus, "wie hat das Elektron beschlossen, den Kern plötzlich zu bemerken?", Was Sie sehen sollten, ist eine lächerliche Frage.

Dies ist eine schwierige Frage. Ich werde mir die Freiheit nehmen, die Frage umzuformulieren und dann Analogien verwenden, um hoffentlich eine Art Antwort zu geben, die uns mit diesem wohl obskuren, aber würdigen Thema einen Teil des Weges dorthin bringt.

Wie änderte sich das Elektron vom einfachen Vorbeifliegen des Protons zu einer quantisierten Umlaufbahn um es herum?

Weil es durch lineare und rotierende elektromagnetische Kraft vom Proton angezogen wurde und weil es ein "Spinor" mit Wellennatur ist, den wir so darstellen können:

Es ist kein punktförmiges Teilchen, das um das Proton herumläuft, wie ein Planet die Sonne umkreist. Sehen Sie Atomorbitale , in denen Elektronen "als stehende Wellen existieren", und erinnern Sie sich an die Wellennatur der Materie. Wir machen Elektronen aus Lichtwellen in Paarproduktion, und wir können sie beugen. Das Elektron ist eher wie eine Welle, die in einer Dirac-Gürtelkonfiguration steckt , wie Saturnringe mit einer Drehung. Und es geht davon, dass es sich nur um sich selbst dreht, bis es auch ein Proton umrundet. Stellen Sie sich als Analogie einen Zyklon vor, der sich immer weiter dreht, und auch einen intensiven Antizyklon in seiner Mitte, der sich immer weiter dreht. Stellen Sie sich alternativ einen Reifen vor, der sich wie ein Rad ohne Speichen dreht, und denken Sie dann an einen Hula-Hoop-Reifen . Dann stellen Sie sich die quantisierten Umlaufbahnen als so etwas wie Zahnräder vor. Wenn Sie Ihren Reifen hula, können Sie von einer Wellenlänge pro Hula auf zwei oder drei usw. gehen. Aber wenn es keine ganze Zahl ist, können Sie den Rhythmus nicht halten.