Un électron possède-t-il de l’énergie potentielle tout en tournant autour d’un noyau?

Vinayak

Un électron possède-t-il de l’énergie potentielle tout en tournant autour d’un noyau?


Un électron possède-t-il de l’énergie potentielle tout en tournant autour d’un noyau?

Je suppose que ce n’est pas le cas. Pourquoi parce que quand une énergie est donnée, elle se transforme en son énergie cinétique de sorte qu’elle tourne autour d’un noyau sur une orbite plus élevée.

Anna v

Veuillez noter qu’un électron est une entité mécanique quantique ainsi que le noyau. La solution du problème de la mécanique quantique donne des orbitales pour les électrons, des lieux de probabilité et non des orbites. en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital

Vinayak

@annav Possède-t-il uniquement de l’énergie cinétique? J’ai besoin d’une définition claire

Alfred Centauri

Vinayak, inspectez l’hamiltonien (opérateur d’ énergie totale) pour l’atome d’hydrogène. Y a-t-il seulement un terme d’énergie cinétique?

M.Herzkamp

Selon le niveau de scolarité du demandeur, le commentaire de @ Alfred n’était pas très utile, mais il pourrait être développé en une réponse valide.

Joueur immortel

 » tournant autour  » -Que voulez-vous dire par tournant? dites-vous que ce soit un chemin continu? Discussion: chat.stackexchange.com/rooms/17149/did-you-read-this-book

Réponses


 Anna v

Un électron possède-t-il de l’énergie potentielle tout en tournant autour d’un noyau?

Voici les niveaux d’énergie des atomes d’hydrogène donnés dans le langage de l’atome de Bohr

niveaux d'énergie d'hydrogène

C’est l’image que vous avez en tête en posant votre question. L’ev sur le côté montre combien d’énergie l’électron a perdu en tombant dans le puits potentiel du proton.

L’atome de Bohr était un modèle utile et est toujours montré parce que les solutions sont les mêmes dans ce précurseur primitif des équations de la mécanique quantique qui doivent être résolues. La mécanique quantique est une théorie à partir de laquelle le microcosme peut être modélisé, alors que le modèle de Bohr était un modèle ad hoc qui décrivait le spectre de l’atome d’hydrogène.

La différence réside dans le fait que, bien que l’électron ait une énergie définie à l’état fondamental (n = 1 dans l’intrigue) et ait abandonné l’énergie potentielle en y tombant (sous la forme d’un photon vu dans les raies spectrales de l’hydrogène) l’onde référencée sur la figure (longueur d’onde donnée) n’a rien à voir avec des orbites planétaires.

L’atome d’hydrogène est décrit par une fonction d’onde, et le carré de la fonction d’onde donne la distribution de probabilité pour l’emplacement de l’électron, pas une fonction comme avec la lune et les planètes autour de la terre. Ce lieu de probabilité est appelé orbitale et a différentes formes pour différents moments angulaires de niveau d’énergie.

orbitales atomiques

Les formes des cinq premières orbitales atomiques: 1s, 2s, 2px, 2py et 2pz. Les couleurs montrent la phase de la fonction d’onde. Ce sont des graphiques des fonctions ψ (x, y, z) qui dépendent des coordonnées d’un électron.

Les carrés de ces représentations de fonction d’onde donnent la probabilité de trouver un électron avec des variables spécifiques si une interaction / expérience est effectuée.

Ainsi, même si nous pouvons nommer l’énergie du nuage de probabilités «cinétique», elle n’a le sens classique que comme étiquette moyenne.

Généralement, l’électron avant de tomber dans l’attraction du proton a une énergie potentielle, semblable à une balle en hauteur a une énergie potentielle avant de toucher le sol. Lorsqu’il est piégé par le potentiel, il libère l’énergie sous la forme d’un photon, dont l’énergie dépendra du niveau d’énergie de l’électron. Lorsqu’il est capturé dans une orbite plus élevée, il aura toujours une certaine énergie potentielle jusqu’à ce qu’il tombe à l’état fondamental par émission de photons.

 

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