"Checken" Elektronen beim quantisierten Energieradius ein, bevor sie springen?

Quantensprünge innerhalb von Atomen haben immer die gleiche Energie, zumindest bei einem Wasserstoffatom beim Abspringen N = 1 Zu N = 2 , wie von einem 1s1- in einen 2s1-Zustand. Meine Frage ist, ob ein Elektron irgendwo im Orbital sein und abspringen kann N = 2 Zu N = 1 immer das gleiche Energiequantum hat, bedeutet dies, dass das Elektron irgendwo auf dem Radius war, der dieser Energie entspricht, als es das Orbital verließ, oder kann es von weitem in das linke Feld springen und im linken Feld landen? N = 1 Bereich, ohne jemals die zu treffen N = 2 Radius unmittelbar vor der Freisetzung seiner Energie? Ich gehe davon aus, dass die Quantentheorie diese Frage mit Unsicherheit regelt, aber ich bin mir nicht sicher.

Es gibt keinen festen Radius für ein Orbital.
Ich bin anderer Meinung, da die freigesetzte Energie immer genau dieselbe Wellenlänge hat, muss sich das Elektron selbst an der Entfernung vom Kern messen, damit es in der freigesetzten oder absorbierten Wellenlänge so genau ist, oder?

Antworten (2)

Die Vorstellung von Kreisbahnen mit festen Energien für das Elektron des Wasserstoffatoms ist überholt.

Wie im Kommentar erwähnt, gibt es, sobald man sich mit dem Atom auf der Quantenebene befasst, keinen festen Radius für ein bestimmtes Orbital. Orbitale werden zu Wahrscheinlichkeitsverteilungen - für die Formen geben Sie einfach "Orbitale" in eine Google-Bildsuche ein.

Wie Sie sehen werden, gibt es eine ziemliche Überlappung von Orbitalen auf verschiedenen Schalen. Dies ist jedoch kein Widerspruch dazu, dass sie unterschiedliche Energien haben.

Das Elektron prüft NICHTS. Aber deine Frage geht tiefer. Das Elektron springt von einem höheren Energieniveau auf ein niedrigeres, wenn ein Photon emittiert werden kann. Es ist die Tendenz des Atoms, die überschüssige Energie loszuwerden, die den Zerfall antreibt. Zu Ihrer Frage gibt es verwandte Themen wie "Tunneln", "Zerfall von Resonanzniveaus", "Theorie der Kernreaktion". In Bezug auf Ihre Frage sind die Atomentregung und der Kernzerfall ähnliche Prozesse.

Bitte beachten Sie, dass ein angeregtes Niveau (normalerweise als Resonanzniveau bezeichnet) KEINE scharfe Energie und KEINEN scharfen Radius hat. Eine resonante Atomebene kann Photonen unterschiedlicher Energie emittieren. Der Energiebereich kann klein sein, und in diesem Fall dauert es sehr lange, bis das Elektron springt (dh bis das Photon das Atom verlässt), oder der Bereich kann groß sein, und in diesem Fall fällt das Elektron schnell von der höheren auf die niedrigere Ebene.

Sie werden diese Dinge lernen, wenn Sie die Kernreaktionstheorie studieren.

Zur Unschärferelation: Eine atomare Ebene hat zwar keinen absolut scharfen Radius, sie hat eine radiale Breite, und dementsprechend erlaubt die Unschärferelation eine Ungenauigkeit des radialen linearen Impulses. Wenn die Unsicherheit im linearen Impuls klein ist, ist die radiale Breite des Orbitals sehr groß. In manchen Fällen kann es sogar den Atomkern bedecken, siehe Wikipedia „Umwandlungselektronen“.

Mit Vergnügen Sofia

Die Frage bezieht sich auf ein Elektron im Wasserstoffatom. Selbst wenn man das an das EM-Feld gekoppelte Atom betrachtet, sind die Anregungsenergien ausreichend gut definiert, um von scharfer Energie zu sprechen (die natürliche Linienbreite ist sehr, sehr klein im Vergleich zum Abstand benachbarter Linien).
Meine Antwort ist streng. Jeder kennt die Wasserstoffreihen, Lyman, Balmer usw. Wenn die angeregten Wasserstoffpegel scharf waren, gab es keine Abregung und die Reihe existierte nicht. Was Sie HINZUFÜGEN möchten, ist, dass es in der Praxis enge Resonanzen gibt, deren Abklingen lange dauert.
Auch bei der Lyman etc. Reihe ist die natürliche Linienbreite klein im Vergleich zum Abstand der Resonanzen. Für mich qualifiziert sich das dann als scharfe Energie, aus der der Zustand zerfällt. Wenn Sie nur wirklich stabile Zustände akzeptieren, dann gibt es natürlich nur eine Handvoll in der gesamten Physik. Sie könnten dann sogar in Betracht ziehen, nicht an Quarks zu glauben - sowieso an solche, die schwerer als das u oder d sind.
"Checken" Elektronen beim quantisierten Energieradius ein, bevor sie springen?
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