Kraft zwischen Kern und Elektron [Duplikat]

Nehmen wir an, wir haben ein Wasserstoffatom im elektrischen Feld. Wenn das Feld stark genug ist, wird das Elektron vom Kern getrennt. So ermitteln Sie den Wert von E wo passiert es?

Nach meinem Verständnis zieht das Feld Elektron mit Kraft an e E in eine Richtung und Proton mit der gleichen Kraft in eine andere. Aber wie bestimmt man die Kraft, die sie zusammenhält?

EDIT: Ich frage speziell, wie man den Wert berechnet E des externen elektrischen Feldes, das "gerade genug" ist, um das Atom zu ionisieren.

Sehen Sie sich diese doppelten Antworten an: physical.stackexchange.com/q/384241 und diese physical.stackexchange.com/q/44007
@Paul, ich glaube nicht, dass einer der Links, die Sie bereitgestellt haben, diese Frage tatsächlich mit all der Mathematik beantwortet. Alle Antworten sind qualitativ, nicht quantitativ. Siehe EDIT. Es gibt eine Antwort von Emilio Pisanty, die für die Fermi-Schätzung gut ist. Besser als nichts, aber ich stimme trotzdem nicht zu, dass diese Frage doppelt ist.
@FlatLux Die Antworten in den geposteten Links erklären einige mögliche unterschiedliche Mechanismen und geben in mindestens einem Fall Schätzungen in Bezug auf die Größe eines elektrischen Felds. Der Punkt hier ist, dass es mehr als einen Weg gibt, um das zu erreichen, was Sie gefragt haben, und die Links zeigen an, was Sie sich als Nächstes ansehen sollten. Vielleicht könnten Sie einen der Mechanismen auswählen, eine Berechnung ausprobieren und dann posten, um bei Bedarf weitere Hilfe zu erhalten?

Antworten (1)

Erstens werden das Elektron und das Proton durch die EM-Kraft gebunden. Das Elektron existiert um den Kern herum auf einem bestimmten stabilen Energieniveau gemäß QM.

Sie fragen nach der Energie, die benötigt wird, um das Elektron vom Kern abzuschlagen. Dies ist die minimale thermodynamische Arbeit, die erforderlich ist, um ein Elektron von einem Festkörper zu einem Punkt im Vakuum unmittelbar außerhalb des Kerns zu entfernen. Diese Energie wird normalerweise als kinetische Energie von einem absorbierten Photon auf das Elektron übertragen.

Sie fragen, wie ein externes elektrisches Feld dasselbe bewirken könnte. Dieses EM-Feld wird durch virtuelle Photonen vermittelt. Sie fragen, ob das EM-Feld so stark sein kann, dass es das Elektron vom Kern trennt.

Ein Fall, in dem dies passiert, und ich denke, Sie fragen danach, ist, wenn sich Elektronen aufgrund eines externen EM-Felds in einem Leiter bewegen. Diese Elektronen sind nicht frei, aber sie sind lose an den Kern gebunden. In diesem Fall ist die Kraft des durch virtuelle Photonen vermittelten externen Feldes stark genug, um das Elektron vom Kern zu trennen und ihm genügend kinetische Energie zu geben, damit sich das Elektron zum nächsten Kern bewegt. Dies wird als Driftgeschwindigkeit bezeichnet und ist ziemlich langsam. Allerdings sind die Elektronen so dicht im Metall gepackt, dass die elektrische Geschwindigkeit fast der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

Die Antwort lautet also ja, es ist möglich, dass ein externes elektrisches Feld das Elektron vom Kern trennt, indem es ihm kinetische Energie in Form von virtuellen Photonen verleiht.

Kraft zwischen Kern und Elektron [Duplikat]
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