Dies ist kein Duplikat, keine der Antworten gibt eine klare Antwort und die meisten Antworten widersprechen sich.
Es gibt so viele Fragen dazu und so viele Antworten, aber keine davon sagt eindeutig aus, ob die Orbitaländerung des Elektrons gemäß QM in einer Zeitkomponente ausgedrückt werden kann oder messbar ist (zeitaufwändig oder nicht) oder augenblicklich ist oder wenn es ist durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt oder nicht, also oder sogar sagen, es gibt überhaupt keinen Sprung.
Ich habe diese Frage gelesen:
Wie springen Elektronen Orbitale?
wo Kyle Oman sagt:
Die Antwort darauf, wie ein Elektron zwischen Orbitalen „springt“, ist also eigentlich dieselbe wie die, wie es sich innerhalb eines einzelnen Orbitals bewegt; es "macht" einfach. Der Unterschied besteht darin, dass sich zum Ändern der Orbitale einige Eigenschaften des Elektrons (eine der durch (n,l,m,s) beschriebenen) ändern müssen. Dies wird immer von der Emission oder Absorption eines Photons begleitet (selbst ein Spin-Flip beinhaltet ein (sehr niederenergetisches) Photon).
und wo DarenW sagt:
Lange vor der Absorption, die für ein Atom etwa einige Femtosekunden beträgt, ist diese Mischung zu 100 % im 2s-Zustand und einige Femtosekunden oder so nach der Absorption zu 100 % im 3p-Zustand. Dazwischen, während des Absorptionsprozesses, ist es eine Mischung aus vielen Orbitalen mit wild wechselnden Koeffizienten.
Bewegt sich ein Elektron von einem Anregungszustand in einen anderen oder springt es?
wo annav sagt:
Eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung kann abhängig von den Randbedingungen des Problems eine Funktion der Zeit sein. Physikalisch gibt es kein "Momentan", da alles durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist. Es ist das spezifische Beispiel, das in Ihrer Frage fehlt. Wenn bei der Messung Zeit involviert ist, kann die Wahrscheinlichkeitsdichte eine Zeitabhängigkeit aufweisen.
und wo Achmeteli sagt:
Ich würde sagen, ein Elektron bewegt sich über einen Zeitraum von einem Zustand in einen anderen, der nicht kleiner ist als die sogenannte natürliche Linienbreite.
die Art der Bewegung beim Elektronensprung zwischen den Ebenen?
wo John Forkosh sagt:
Beachten Sie, dass das Elektron niemals in einem Zwischenenergiezustand gemessen wird. Es wird immer entweder Niedrigenergie oder Hochenergie gemessen, nichts dazwischen. Aber die Wahrscheinlichkeit, niedrig oder hoch langsam und kontinuierlich zu messen, variiert von einem zum anderen. Sie können also nicht sagen, dass es einen bestimmten Zeitpunkt gibt, an dem ein "Sprung" auftritt. Es gibt keinen "Sprung".
Wie schnell springt ein Elektron zwischen den Orbitalen?
wo annav sagt:
Wenn Sie sich die Spektrallinien ansehen, die von Elektronen beim Übergang von einem Energieniveau zum anderen emittiert werden, werden Sie sehen, dass die Linien eine Breite haben. Diese Breite sollte im Prinzip intrinsisch und berechenbar sein, wenn alle möglichen Potentiale, die sie beeinflussen würden, in die Lösung des quantenmechanischen Zustands einbezogen werden können. Experimentell kann die Energiebreite unter Verwendung der Heisneberg-Unsicherheit von ΔEΔt>h/2π in ein Zeitintervall transformiert werden. So kann eine Größenordnung für die Zeit, die für den Übergang benötigt wird, abgeschätzt werden.
Es ist also sehr verwirrend, weil einige von ihnen sagen, dass es augenblicklich ist und es überhaupt keinen Sprung gibt. Manche sagen, es ist kalkulierbar. Einige sagen, es hat mit Wahrscheinlichkeiten zu tun, und das Elektron befindet sich in einem gemischten Zustand (Überlagerung), aber wenn es gemessen wird, befindet es sich in einem einzigen stabilen Zustand. Einige sagen, es hat mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun, da keine Information schneller reisen kann, also können Elektronen Orbitale nicht schneller als c wechseln.
Das möchte ich jetzt klarstellen.
Frage:
Ändern Elektronen die Orbitale gemäß QM sofort?
Ist diese Änderung durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt oder nicht?
Ändern Elektronen die Orbitale gemäß QM sofort?
Bei jeder vernünftigen Interpretation dieser Frage lautet die Antwort nein . Aber es gibt historische und soziologische Gründe, warum viele Leute die Antwort ja sagen.
Stellen Sie sich ein Elektron in einem Wasserstoffatom vor, das von der fällt Zustand zum Zustand. Der Quantenzustand des Elektrons im Laufe der Zeit wird sein (vorausgesetzt, man kann die Umgebung problemlos nachverfolgen)
Der Grund, warum manche Leute dies einen sofortigen Sprung nennen, geht auf die Ursprünge der Quantenmechanik zurück. In diesen archaischen Zeiten dachten antike Physiker an die Und Zustände als klassische Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Radien und nicht als die Atomorbitale, die wir heute kennen. Wenn Sie diese naive Ansicht vertreten, muss sich das Elektron wirklich von einem Radius zum anderen teleportieren.
Es sollte betont werden, dass diese Ansicht völlig falsch ist , obwohl die Leute nicht aufhören werden , diese Fehlinformationen weiterzugeben . Seit dem Aufkommen der Schrödinger-Gleichung ist bekannt, dass sie fast falsch ist Jahre zuvor. Die Wellenfunktion entwickelt sich während dieses Prozesses perfekt kontinuierlich in der Zeit, und es gibt keinen Punkt, an dem man sagen kann, dass ein Sprung "sofort" stattgefunden hat.
Ein Grund, warum man denken könnte, dass Sprünge auch dann auftreten, wenn Systeme nicht gemessen werden, wenn Sie eine experimentelle Apparatur haben, die nur die Frage beantworten kann, "ist der Zustand oder “, dann kann man natürlich nur das eine oder das andere bekommen. Aber das bedeutet nicht, dass das System von einem zum anderen teleportieren muss, genauso wenig wie einem Kind, das ständig fragt: „Sind wir schon da?“ Ja oder Nein sagen muss. bedeutet Ihr Auto teleportiert.
Ein weiterer, weniger vertretbarer Grund ist, dass die Leute es einfach weitergeben, weil es ein bekanntes Beispiel für „Quantenspuk“ und ein Totem dafür ist, wie unintuitiv die Quantenmechanik ist. Was es wäre, wenn es tatsächlich wahr wäre. Ich denke, unnötig mysteriöse Erklärungen wie diese schaden dem öffentlichen Verständnis der Quantenmechanik mehr, als dass sie helfen.
Ist diese Änderung durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt oder nicht?
Im Kontext der nichtrelativistischen Quantenmechanik ist nichts durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, weil die Theorie die Relativitätstheorie nicht kennt. Es ist einfach, die Schrödinger-Gleichung zu nehmen und eine Lösung mit einem Teilchen aufzustellen, das sich schneller als Licht bewegt. Die Ergebnisse sind jedoch nicht vertrauenswürdig.
Innerhalb der nichtrelativistischen Quantenmechanik gibt es nichts, was dies verhindert willkürlich schnell von eins auf null gehen. In der Praxis wird dies aufgrund des Energie-Zeit-Unschärfeprinzips schwer zu realisieren sein: Wenn Sie das System zum Einschwingen zwingen möchten Zustand innerhalb der Zeit , hat die Gesamtenergie eine Unsicherheit , die groß wird. Ich glaube nicht, dass Lichtgeschwindigkeitsbeschränkungen für übliche Atomemissionsprozesse relevant sind.
Ein Elektron wirkt meist wie eine Welle. Ein atomares Elektron breitet sich in wolkenähnliche Wellenformen aus, die "Orbitale" genannt werden. Wenn Sie sich die verschiedenen Orbitale eines Atoms (z. B. des Wasserstoffatoms) genau ansehen, sehen Sie, dass sie sich alle räumlich überlappen. Wenn also ein Elektron von einem atomaren Energieniveau auf ein anderes Energieniveau übergeht, geht es nirgendwo hin. Es verändert nur die Form. Die Orbitalformen mit mehr Schwankungen (mit mehr Höhen, Tiefen und Biegungen ihrer Form) enthalten mehr Energie. Mit anderen Worten, wenn ein Elektron auf ein niedrigeres Atomenergieniveau übergeht, ändert sich seine Wellenform, um weniger Knicke darin zu haben. Aber das Elektron "springt" nirgendwo hin. Ich habe diese Antwort von hier bekommen und war davon überzeugt.
(Eine Bearbeitung für alle Redakteure da draußen: Ich weiß, dass im 'How to edit' steht 'Grammatik- und Rechtschreibfehler beheben'; aber bevor Sie anfangen, '-sing' in '-zing' zu korrigieren, überprüfen Sie bitte mit einem Wörterbuch, ob dies der Fall ist in der Tat britische englische Rechtschreibung. Wir sind nicht alle aus den Staaten;-)
Dies ist eine gute Frage, sicherlich in dem Sinne, dass sie etwas stellt, das wir noch nicht mit großer Sicherheit beantworten können; daher regt es uns zum Nachdenken an. Ich kann Ihnen keine bessere Antwort geben als die, die knzhou bereits getan hat.
Ich denke jedoch, dass es wichtig ist, zu wiederholen, dass QM sehr schwer zu verstehen ist, nicht zuletzt, weil es versucht, Beobachtungen zu erklären, die gemacht werden, indem in gewissem Sinne viele Teilchen ziemlich energisch auf etwas sehr Kleines geworfen werden, von sehr weit weg, und dann sehen was passiert. Wir haben keine Möglichkeit, ein Elektron zu beobachten, das sich um einen Kern bewegt, selbst wenn es das tut; Unsere Beobachtungsmethoden zwingen uns dazu, rein statistisch darüber nachzudenken, was eigentlich „stationäre Zustände“ sind: Elektronen, die über ein Orbital verschmiert sind.
QM leistet zweifellos hervorragende Arbeit, aber ich denke, es ist vernünftig zu fragen, ob dies daran liegt, dass es einen echten Einblick in das bietet, was einzelne Partikel tun oder sind. oder ob dies stattdessen an der Verwendung cleverer Statistiken liegt. Denken Sie in Analogie daran, dass wir nicht vorhersagen können, was eine einzelne Person im Laufe eines Tages tun wird, aber wir können sehr gute Vorhersagen darüber treffen, was eine Bevölkerung wahrscheinlich tun wird.
Bearbeiten am 2. Juli 2019
Das ganze Thema Quantenmechanik ist weiterhin ein Streitpunkt, was für mich ein Zeichen guter Gesundheit ist; Im Kern der Wissenschaft geht es darum, Theorien zu hinterfragen und in Frage zu stellen. Das bedeutet aber auch, dass wir nie mit absoluter Sicherheit sagen können, dass wir die Wahrheit kennen – es liegt in der logischen Natur der empirischen Methode: Experimente, so ausgefeilt sie auch sein mögen, können selbst im Idealfall der perfekten Messung immer nur eine theoretische Vorhersage mit absoluter Sicherheit widerlegen. „Vergangene Performance ist keine Garantie für zukünftige Ergebnisse“ gilt in der Wissenschaft noch mehr als in der Welt der Investitionen.
Also zum Downvoting; Es macht mir nichts aus, aber hinterlasse bitte einen Kommentar, um zu erklären, warum, sei kein anonymer Feigling. Ich denke, diejenigen von uns, die sich die Zeit nehmen und sich die Mühe machen, die manchmal sehr schwierigen Fragen zu beantworten, die die Leute stellen, haben zum einen etwas Besseres verdient. Und natürlich, wenn Sie einen Einblick haben, warum teilen Sie ihn nicht?
@TCooper: Ich stimme Ihrer Meinung voll und ganz zu - Menschen, die sich für Wissenschaft interessieren, werden genau von den unbeantworteten Fragen angezogen; Sie sind neugierig und gespannt auf die Dinge, die es noch zu entdecken gilt.
„thermomagnetisches kondensiertes Boson“: Kzhous Antwort ist sehr wohl die orthodoxe, korrekte QM-Antwort, aber es gibt eine Menge Unsicherheit darüber, warum es logisch sinnvoll ist, überhaupt über Wellenfunktionen zu sprechen. Es ist in der Tat wichtig, diesen Teil zu verstehen, nicht zuletzt, weil wir einerseits wissen, dass QM und Allgemeine Relativitätstheorie nicht kompatibel sind, und andererseits Wellenfunktionen als einfach komplexwertige Funktionen keinen Sinn machen, wenn der Raum vorhanden ist nicht flach; sie müssen zumindest Abschnitte des komplexen Bündels über der Raum-Zeit-Mannigfaltigkeit sein.
Es scheint mir, dass sich die Quantenzustandsfunktion gemäß der Schrödinger-Gleichung kontinuierlich entwickelt, aber das spiegelt nur die Wahrscheinlichkeit der Messung in dem einen oder anderen Zustand wider. Der Übergang selbst muss so augenblicklich wie möglich sein, da ein Photon erzeugt wird und die Energieniveaus in Quantenfeldern diskontinuierlich sind, kann er nur augenblicklich sein.
wahrscheinlich_jemand
meine2cts
Arpad Szendrei
Arpad Szendrei
Arpad Szendrei
Arpad Szendrei
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Jahan Claes
Cristian Dumitrescu