Spürt ein neutrales Teilchen den elektrischen Zug?

Fühlen neutrale Atome, Neutronen, Neutrinos usw. keine elektrostatische Kraft oder fühlen sie zwei gleiche und entgegengesetzte Kräfte, die sich gegenseitig aufheben?

Antworten (3)

neutrales Atom,

Die meiste Chemie findet zwischen neutralen Atomen statt. Es gibt die sogenannten "Spill-over"-Kräfte, wie die van- der-Waals- Kräfte, die elektromagnetische Bindungen zwischen Atomen und Molekülen ermöglichen. Dies liegt daran, dass die Orbitale der Elektronen in den neutralen Atomen "Formen" haben, die die positiven Bereiche um das Atom herum von der positiven Kernladung zulassen.

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Neutron,

Das Neutron hat ein magnetisches Moment und besteht aus drei geladenen Quarks, die durch Farbkräfte, QCD, gebunden sind. Dies ist eine sehr starke Wechselwirkung, und das Übergreifen dieser Wechselwirkung erzeugt das starke Kernfeld, das die Kerne aneinander bindet. Im Vergleich dazu ist die Kopplung des starken Wesens 1, das elektromagnetische 1/137, also ist jedes elektromagnetische "Gefühl" beim Aufbau von Kernen mit Neutronen und Protonen ein Effekt höherer Ordnung.

Neutrino

Das Neutrino spürt nur die schwache Wechselwirkung.

Auf Teilchenebene sind es die quantenmechanischen Wahrscheinlichkeiten, die die dominierenden Wechselwirkungen kontrollieren, und diese werden mithilfe von Feynman-Diagrammen berechnet.

Das Neutron besteht aus Ladungen, also erfahren sie einzeln eine elektrostatische Anziehungskraft, richtig? aber heben sich diese kontrastierenden Züge gegenseitig vollständig auf, auch wenn sie von keiner externen Ladung gleich weit entfernt sein können?
Polarisation des neutralen Atoms?
@Farcher Die Frage bezieht sich auf "elektrischen Zug", die magnetischen Momente haben keine Coulomb-Wechselwirkung.
Das Neutron besteht aus einem Up-Quark (Ladung 2/3) und zwei Down-Quarks (jeweils -1/3), ist also in der Ferne neutral. Innerhalb des Neutrons ist es nicht so einfach wie drei Teilchen, es ist eine Suppe, siehe profmattstrassler.com/articles-and-posts/largehadroncolliderfaq/… , der eine Illustration für das Proton hat. Entsprechend gibt es im Neutron ein Meer von Quarks und Antiquarks, so dass die Ladungsverteilungen kompliziert sind. Es ist nicht einfach int.washington.edu/talks/WorkShops/int_07_1/People/Miller_G/…
Das Neutron hat ein magnetisches Moment, ebenso wie (zumindest einige) Atome. Sollte das in der Antwort erwähnt werden?
@JanDvorak Die Frage betraf elektrische Kräfte. Ich habe erwähnt, dass das Neutron ein magnetisches Moment hat, das aber keine elektrischen Felder erzeugt

Mathematisch gesehen sind 2 entgegengesetzte Kräfte, die sich gegenseitig aufheben, dasselbe wie überhaupt keine Kraft, also gibt es keinen physikalischen Unterschied zwischen den beiden, aber ich verstehe Ihre Frage, und hier ist meine Antwort:

Für ein Teilchen, das nicht aus geladenen Teilchen besteht, ist die Antwort einfach: Q = 0 So F = 0 . So interagieren beispielsweise Neutrinos überhaupt nicht mit elektrischen und magnetischen Feldern und spüren überhaupt keine Kraft.

Aber ein Atom, das kein Ion ist, hat eine Gesamtladung von Null, sondern besteht aus Elektronen und Protonen, die geladen sind. Diese Eigenschaft führt dazu, dass es elektrische Felder von benachbarten Atomen spürt und abgestoßen / angezogen wird, aber diese Wechselwirkung ist aufgrund der Null-Nettoladung sehr schwach. Sie können darüber mehr auf dieser Wikipedia-Seite Van-der-Waals-Kraft lesen .

Ein neutrales Teilchen wie ein Neutrino oder ein Neutron erfährt keine elektrostatische Anziehung, da sie nicht geladen sind.

Die obige Aussage scheint unseren täglichen Erfahrungen zu widersprechen. In Lehrbüchern wird oft behauptet, dass geladene Teilchen neutrale Teilchen anziehen . Dies liegt an der Induktion von Ladungen auf dem neutralen Körper.


Neutralleiter

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Nehmen wir an, die Kugel ist ein Leiter. Der Leiter enthält viele freie Elektronen, die den Leiter durchstreifen. Wenn Sie einen positiv geladenen Körper in die Nähe des Leiters bringen (der insgesamt neutral ist), werden die Elektronen von dem geladenen Körper angezogen. Dies hinterlässt eine negative Ladung auf der linken Seite des Leiters und eine positive Ladung auf der rechten Seite des Leiters. Der Leiter ist insgesamt noch neutral.

Die negative Ladung auf der linken Seite des Leiters erfährt eine anziehende Kraft und die positive Ladung auf der rechten Seite des Leiters erfährt eine abstoßende Kraft. Da die negative Ladung etwas näher am geladenen Leiter liegt, ist die Anziehungskraft größer als die Abstoßungskraft. Daher gibt es eine Nettoanziehungskraft. Deshalb werden neutrale Körper von geladenen Körpern angezogen.


Neutraler Isolator/Dielektrikum

Wenn Sie stattdessen einen neutralen Isolator oder ein Dielektrikum hätten, würde das elektrische Feld aufgrund des geladenen Körpers den ungeladenen Körper polarisieren, was eine Ladungsverteilung ähnlich der von Leitern erzeugt. Aus den gleichen Gründen wie im Fall des Leiters erfährt der Isolator/das Dielektrikum eine Nettoanziehungskraft.


Atome

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Wenn Sie ein Atom hätten, verhalten sich die Elektronen des Atoms ähnlich. Die Elektronen im Atom verbringen tendenziell mehr Zeit in der Region, die näher am negativen Körper liegt. Aus ähnlichen Gründen wie in den beiden vorangegangenen Fällen erfährt das Atom eine Nettokraft. Diese Kraft ist als Ionen-induzierte Dipol-Wechselwirkung bekannt .


Elementarteilchen wie Neutrinos und Neutronen

Neutrinos, Neutronen usw. sind Teilchen und daher können keine Ladungen auf ihnen induziert werden. Daher werden sie nicht von geladenen Körpern angezogen.