¿Por qué vibran los átomos?

porque tienen energía térmica …
los átomos están conectados por una fuerza atractiva, algo que puedes visualizar como resortes …
Debido a la temperatura finita, tienen energía cinética (que es cero solo en el cero absoluto Kelvin).
Esta energía cinética se manifiesta como vibraciones …
Estas vibraciones se llaman fonones en los sólidos.

Esta es la explicación de Max Planck de las vibraciones atómicas :::::::

“Como hombre que ha dedicado toda su vida a la ciencia más clara, al estudio de la materia, puedo decirle esto como resultado de mi investigación sobre los átomos: ¡No hay materia como tal! Toda la materia se origina y existe solo en virtud de una fuerza que hace vibrar las partículas de un átomo y mantiene unido el sistema solar más diminuto del átomo … Debemos asumir detrás de esta fuerza la existencia de una Mente consciente e inteligente. Esta mente es la matriz de toda la materia.

Temperatura

Solo hablemos de la energía cinética y la temperatura. Una definición para la cual describimos la velocidad de raíz cuadrática media (RMS) de un átomo es igualando energía

[matemáticas] \ frac {1} {2} mv ^ 2 = \ frac {3} {2} k_B T [/ matemáticas]

Por lo tanto, siempre se dice que una partícula con temperatura distinta de cero (por encima del cero absoluto) se mueve. ¿Qué rápido?

Considere una molécula de aire con un peso molecular de 28.97 g / mol [pista: convertir a g / molécula]. Si usamos la ecuación anterior y resolvemos la velocidad, encontraríamos v ~ 500 m / s.

Eso es … bastante rápido. Quiero decir, no está cerca de la velocidad de la luz, ¡pero ciertamente rompió la barrera del sonido!

Ahora, tenga en cuenta que las moléculas pueden rebotar entre sí y hay un camino libre medio (cuya longitud puede viajar una sola molécula antes de la colisión con las moléculas atmosféricas) de 68 nm [ref]. ¡Esto corresponde a aproximadamente 150 picosegundos antes de una colisión! Si piensas en esto como frecuencia, ¡esa molécula de aire rebota con una frecuencia de 7,5 GHz!

Sí, eso es básicamente correcto. Ellos rebotan, y eso se llama temperatura.

Los átomos en las moléculas también se mueven, por la misma razón. Los enlaces no son como superpegamento; Son un poco flexibles. (Egoboo: Cuatro de nosotros obtuvimos el Zeroth Annual Supercomputing Award a la Mejor Aplicación por una simulación multiprocesada de una molécula con 4000 átomos que se mueven).

También hay una cierta cantidad de meneo causado por el Principio de Incertidumbre. Es por eso que Helium nunca se convierte en un sólido, incluso en el cero absoluto.

Primero, siempre está en un espacio inestable; el espacio no es el vacío, el espacio está lleno de quarks de escombros, neutrinos, etc. y otros desechos como ondas de energía oscura, materia oscura y algo que aún no descubrimos.

Segundo, campos eléctricos y magnéticos de cosas cercanas.

Tercero, temperatura (como bombardeo de fotones); Si el electrón está saliendo del átomo, esto dará un empuje mecánico. Mira esto, esto es una analogía

En adelante, algo de lo que aún no estamos seguros. El giro de electrones está cambiando a veces sin la causa que podemos ver.

Simplemente asuma una cadena humana que es análoga a los átomos unidos en un cristal. Ahora pensemos que una de las personas en la cadena quiere deshacerse de ella, pero la otra persona no está interesada en dejar que se vaya. ¡Asume lo que hará! Él simplemente sacudirá su mano e intentará romper la cadena. De la misma manera, cuando un material recibe energía térmica, los átomos intentarán absorber la energía y quieren romper el enlace con los átomos vecinos, pero los átomos adyacentes no permitirán que esto suceda fácilmente. Es por eso que los átomos vibrarán y romperán sus enlaces.

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