¿Cómo explica la existencia de capas de electrones por qué no entran en espiral en el núcleo de un átomo?

La no localidad de los electrones, una de las cuales son las capas de electrones, cambia la energía total de un electrón. Un electrón clásico (falso) ocupa un punto de volumen cero y densidad infinita. Si deja caer uno en un núcleo atómico, seguirá cayendo para siempre, emitiendo radiación EM y reduciendo la energía total cada vez más, sin límite.

Pero un electrón cuántico (real) ocupa un volumen finito con una densidad finita. A medida que disminuye el volumen del electrón, aumenta su energía cinética. Por lo tanto, un electrón se repele constantemente a sí mismo, buscando ocupar más volumen. Si un electrón cuántico se deja caer cerca de un núcleo atómico, la energía caerá al principio de la misma manera, liberando fotones, pero a medida que la partícula se apiña sobre sí misma, la energía cinética comenzará a aumentar, contrarrestando la caída. en energía potencial. Esto crea un equilibrio feliz entre ser empujado hacia el núcleo y ser empujado lejos de sí mismo, creando así un orbital de electrones estable que rodea el núcleo.

La razón por la cual los electrones solo pueden ocupar ciertas capas de electrones en el camino, así como las formas extrañas de capas de electrones con momento angular distinto de cero, es más complicada.

Porque no es simplemente un hecho adicional como el que trataste de presentar. Es lo que se conoce como ” cambio de paradigma” .

Este término de Thomas Kuhn proviene de la lingüística, y en realidad era un poco de lenguaje mal aplicado, pero se ha atascado, porque el concepto era necesario y describía con precisión la naturaleza de las ideas humanas y cómo evolucionan. Un ejemplo simple de un cambio de paradigma es cuando de repente se llega a la conclusión de que ” no existen problemas, solo oportunidades “. Esto no es algo que sea una porción adicional de datos en conflicto, cambia su comprensión total de todo lo que vino antes. O debería.

Los cambios de paradigma son poco comunes en algunas áreas como la contabilidad, pero en informática son prácticamente una forma de vida. La codificación monolítica, el código estructurado, la orientación a objetos, la orientación a eventos, el ciding funcional e incluso la computación en la nube son cambios de paradigma, solo por mencionar algunos.

La física clásica es un paradigma. El cambio a la teoría cuántica es una reconceptualización completa. El objetivo es derivar la mecánica clásica como un caso especial, una “teoría efectiva”. Luego, cuando todo el polvo se ha asentado, obtienes una visión mucho más clara de lo que era fundamental y lo que no. Después del cambio de paradigma, a menudo puede mirar hacia atrás con el beneficio de la retrospectiva y decir ” Oh, ahora lo entiendo, así que eso es lo que realmente estábamos haciendo en ese entonces”. ”

No tiene sentido revisar toda la física clásica e intentar convertir los conceptos uno a uno. No encontrarás una fórmula mágica. Tienes que hacer lo que los físicos comenzaron hace cien años. Reinventaron todo el asunto. No fue algo que eligieron hacer, se les impuso. Y era molesto para el sentido común, a veces ni siquiera les gustaba. Ciertamente tenían muchos argumentos sobre lo que significaba, y aún lo hacen, pero parte del paradigma es que a la maldita cosa no parece importarle la interpretación, simplemente funciona de todos modos, por lo que no se trata de tener que encontrar un camino explicar lo nuevo en términos de lo viejo, lo cual es imposible . Se trata de tratar de explicar lo viejo en términos de lo nuevo.

Entonces no comienzas en el mismo lugar.

Incluso no comienzas con “partículas”. También puede comenzar de diferentes maneras, pero una es comenzar con cosas misteriosas llamadas “funciones de onda”. Desde allí se llega a distribuciones de propiedades. ¿Qué pasó con los objetos? Ni siquiera comenzamos con eso. Una partícula es una restricción dinámica en un conjunto de propiedades. Los estados estacionarios no se diferencian por definición. Surgen del “formalismo”, ” pero no como tú y yo los conocemos Jim ” (En realidad, muchas menes de Star Trek nunca ocurrieron, y Kirk nunca dijo ” Hazme una broma, Scotty ” tampoco ”

Este hecho se explicó muchas veces, nuevamente los electrones están configurados en la capa del nivel o la órbita, que ha cuantificado el momento angular orbital dado por L = nh, donde n es el número cuántico principal toma el valor n = 0,1, 2,3,4 .—– y h es constante de Planck. Esta configuración obedece al principio de exclusión de Pauli, por lo que cada electrón se mueve en su órbita, está sujeto a una fuerza centripital F = mv ^ 2 / r que se equilibra con la fuerza de Coloumb Fc = kq1 q2 / r ^ 2, donde m es la masa del electrón, v su velocidad, r es el radio de la órbita, y q1 y q2 son los retenes del electrón y el núcleo respectivamente. Por lo tanto, no hay posibilidad de que el electrón gire en espiral dentro del neucleus, además hoy el electrón es una especie de onda que gira en su órbita determinada gobernada por los principios de la mecánica cuántica.

Ellos no.

Ambos fenómenos son “explicados” por la mecánica cuántica , que surgió de las observaciones de que ( a ) la energía de una onda se cuantifica en unidades de su frecuencia multiplicada por la constante de Planck; ( b ) las partículas actúan como ondas, con una longitud de onda igual a la constante de Planck dividida por el impulso de la partícula; y ( c ) el momento angular se cuantifica en unidades de la constante de Planck.

La combinación de estas observaciones básicas con cierto rigor matemático y una gran cantidad de “sentido poco común” produjo la ecuación de Schroedinger, que, aplicada a los orbitales de los electrones en los átomos, predice las “capas de electrones” que mencionó y explica por qué los electrones no forman una espiral. el núcleo dentro de aproximadamente un nanosegundo, como la electrodinámica clásica predice que deberían.

Respuesta corta: MC Physics sugiere que pueden y “tocan” el núcleo de un átomo, sujetos a vibraciones.

MC Physics no respalda específicamente el concepto de ‘capas de electrones’ en los átomos. Según esa teoría, solo hay fuerzas relativas de las fuerzas electrostáticas de atracción neta entre las monocargas electrónicas (MC) y los diversos MC en el núcleo (quarks y gluones). Dado que solo tenemos evidencia de las partículas más pequeñas, los fotones, que sugieren que los MC tienen una ‘superficie’ que evita que se fusionen cuando están en contacto y bajo una fuerza fuerte, sugiere que los MC electrónicos más internos con la atracción (neta) más fuerte La fuerza de carga también puede estar en contacto con una carga opuesta en los quarks del núcleo. A medida que se unen múltiples electrones, deben ocupar posiciones con otros MC o distancias más alejadas del núcleo.