¿A qué velocidad cambia un electrón un caparazón cuando absorbe o emite un fotón?

En mecánica cuántica, el electrón en un estado unido no tiene una velocidad exacta. Pero su energía va a cambiar instananeously. Olvidarse de la imagen clásica. A escala atómica a calcular las probabilidades también para velocidades. Sí, es extraño, sí es cierto. Cuando se desea medir la velocidad exacta de un electrón que necesita para noquear del átomo.

En primer lugar, creo que quiere decir ‘fotones’ en lugar de ‘protones’ (casualmente, sólo hoy he visto a un viejo episodio de Expediente X, donde participó dispersión de partículas alfa de electrones).

Segundo. Casi no pasa nada ‘al instante’ en la física. En particular, la transición bajo la acción de una perturbación externa es el tema estándar en la mecánica cuántica cursos y no es instantánea, por supuesto.

Tercero. Velocidad, como la tasa de cambio de coordenadas, no tiene nada que ver con los estados cambiantes.

Por último cuarto. la absorción de fotones es un proceso complejo, que requiere una consideración muy fundamental. Por un lado, no está claro si se puede hablar de verdadera absorción en absoluto, simplemente porque la energía sólo se puede asignar a los estados estacionarios y puesto que son estacionarios, que no pueden cambiar y por lo tanto la fuerza. Por lo tanto, cuando las personas hablan de tales cosas, en realidad dicen “absorción”, “transición”, “instantánea”, en lugar de absorción, transición, instantánea. Entonces, admitimos que existen algunas incertidumbres y discutimos aproximadamente, hasta estas incertidumbres. Y entonces todo se vuelve bastante simple. Por ejemplo, entre los estados inicial y final, el electrón está en superposición de estos estados. Cuando el proceso de absorción es más, el electrón está en el estado final. En otras palabras, no puedes separar la absorción y la transición, una implica otra.

Los químicos se preocupan mucho sobre este tipo de cosas. Determinar las líneas de tiempo promedio para las órbitas de electrones en transición dentro de átomos o moléculas es un gran problema. Dos ejemplos: 1) la técnica de imagen STED en microscopía de alta resolución, que le valió al Dr. Hell el Premio Nobel el año pasado, eleva rápidamente el estado del electrón interno después de que un electrón de la órbita externa se eleva en energía, pero antes de que vuelva a establecerse. 2) fotosíntesis mismo modo en las plantas se basa en juegos malabares cuidadosamente reacción química entre el electrón salta. Este tiempo de mantenimiento es exactamente lo que los ordenadores clásicos deben hacer, pero resuelven el tiempo con relojes de fuerza bruta. En tierra cuántica, los tiempos de transición para la migración de la órbita electrónica establecen la cadencia de las reacciones químicas complejas.

La ecuación de onda de la mecánica cuántica dicta la naturaleza de las líneas de tiempo del salto, pero pueden variar de 10 nanosegundos a subpicosegundos.

Dado que el electrón no puede estar en otra parte que no sea la órbita permitida, el tiempo entre órbitas es prácticamente inexistente en términos de capacidad de manipulación. Entonces, cuando usamos el término velocidad aquí, realmente nos referimos al tiempo de respuesta para inducir una disminución o aumento de energía, no como el radio de giro en un automóvil o algo similar. Felicitaciones a Derek para señalar esta ambigüedad

Nota: Las respuestas anteriores de Quorans ya proporcionadas le brindan toneladas de excelente información sobre los efectos cuánticos. También señalan que la velocidad tiene un significado extraño a estas escalas. Como resultado me estoy centrando en el tiempo de transición. La línea de tiempo de este efecto es fundamental para muchos procesos importantes. Esa es la pieza que estaba tomando el pelo a cabo anteriormente.

El electrón no tiene una posición exacta y no se mueve de un lugar a otro. Es solo una nube de probabilidad, que representa una onda estacionaria dentro del pozo potencial del núcleo. Por lo tanto, cambia de probabilidad nube a otra nube de probabilidad. No se puede decir que se mueva, por lo que no se puede decir que tenga una velocidad. De hecho, el tiempo de transición se regirá por el principio de incertidumbre de Heisenberg, que dice (lo siento, no puedo conseguir el griego) t = h barra de Delta E Delta veces. No se puede decir exactamente cuando comenzó la transición, ni cuando terminó,