什么是体积?电子为什么没有体积( 二 )


但实验结果令人尴尬 。如果我们发射的电子能量越低,被测电子的半径就会越大 。发射电子的能量越高,被测电子的半径越小 。这是因为发射电子的能量越高,传递给被测电子的能量就越多 。待测电子吸收能量后,波动频率增加,波长缩短,看起来更像一个粒子 。更小的半径 。

什么是体积?电子为什么没有体积

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不同能级的电子轨道,颜色越深,找到电子的概率越大
如果我们要测量半径更小的电子,就需要用相同波长的电子轰击被测电子,而相同量级的电子波长更短、频率更高、能量更大 。.
它现在处于无限循环中 。为了更准确地测量一个电子的半径,需要用能量更高的电子轰击它,这导致被测电子吸收能量后半径更小 。被测电子的半径被迫与康普顿波长的下限一样小 。因此,我们现有仪器测得的电子半径约为10∧-15m 。它的电子的真实半径一定比这个小,所以理论上,电子有一个可测量的半径 。
同时,电子具有波粒二象性,也有波的一面 。而且,我们不能同时测量电子的速度和位置,也就是不知道下一秒会出现在哪里,只能用概率来描述电子出现的概率在下一秒的某个时间点 。电子没有真正的尺度,我们只能用概率波来描述它们 。从这个角度来看,电子的体积是没有意义的 。
什么是体积?电子为什么没有体积

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电子云
什么是电子的自旋?
说到自转,很多人会想到各种球体的自转,比如地球的自转 。但是电子的自旋与这些自旋完全不同,它的含义非常抽象 。
我们知道,1905年爱因斯坦发表了光子量子假说,电子辐射的能量不是连续的,而是一个一个地进行 。辐射能量E=nhν(n为正整数,h为普朗克常数,ν为光子频率),所以每个能量为hν,辐射一个能量为n=1,辐射两个能量为n =2. ..等等 。
后来,科学家发现电子也会产生磁场,因此推断电子有自旋 。
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当科学家们第一次从经典物理学的角度考虑电子自旋时,他们首先会问它的自旋周期是多少?
这时候就尴尬了,根本无法测量电子周期,因为电子是点粒子 。最后,物理学家发现电子的自旋没有周期,电子的自旋也是量子化的、不连续的 。估计很多人都懵了,因为这是一个全新的概念 。
物理学家发现电子的自旋角动量是量子化的 。我们之前说过,量化是指不连续的和基本的量 。如果要在数学上表达这种量化,首先需要找到一个基本量,比如hν,然后在基本量中引入变量,比如普朗克公式E=nhν中的n 。
什么是间断?
我们可以说,一根绳子的长度是100米,这根绳子有无数个点,每个点连接在一起就是一条连续的绳子 。从0米到100米,有无数个数字对应着无数个点 。例如,7.... 这个数字对应于绳索的第 7 米和第 8 米之间的一点 。
如果我不想表达绳索的所有要点 。我只想知道某个系列的点,那么如何制定公式来表达这些不连续的点呢?
其实在数学上,你可以找一个常数作为基本量,比如这个常数是2 。假设这条线上的某个系列点的表达式x=2n,n作为变量,我可以指定它只能选择 1-50 之间的整数 。所以 x 的值为 2,4,6....100 。
我也可以指定自变量n为1到50之间的半整数,此时x=2n的值为3,5,7.....这样可以体现不连续性. 如何定义基本量和变量取决于您正在研究的问题的性质 。
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自旋角动量的量化意味着自旋是不连续的,所以自旋的值是不连续的 。角动量表达式 p=[J(J+1)]? ? (? 是缩减的普朗克常数,其值为 h/2π) 。