שאלה סופר סופר בסיסית

[Schweppesdude]

שאלה סופר סופר בסיסית ../images/Emo163.gif

אני לא מבין למה ברמת האטום, אלקטרונים נעים סביב פרוטונים ולא נצמדים אליהם. הרי לפי חוקי המשיכה אלקטרון ופרוטון נמשכים אחד לשני, אם לוקחים כדוגמא את אטום המימן אז האלקטרון פשוט חג סביב הפרוטון ברמת אנרגיה מסוימת, למה זה קורה?

 

[Halena]

רייס בכיכר

אתה צודק למה זה באמת לא קורא ? פלוס נמשך למינוס, חימדו אותך נכון, אבל זה לא קורה לדוגמא באטום המימן שהסברת , או בכל אטום אחר למען האמת, גם שם יש פרוטונים בגרעין ואלקטרונים סביבם, ושם משיכה עד מגע בין השניים לא מתרחשת. תאר לעצמך שאתה במכונית בתוך כיכר, ונוסע ממש מהר. המכונית לוקחת בגדול סיבוב כלפי שמאלה, ואתה בתוך האוטו, נמרח על כל הדלת הימנית. קוראים לזה כח צנטריפוגלי, כח שעצמים מרגישים במזן סיבובים. האלקטרון מת לקרוס לגרעין, ברור שיש שם משיכה חשמלית, אבל יש גם כח שמושך אותו כלפי החוצה, הכח הצנטריפוגלי. שני הכוחות האלה, הצנטריפוגלי הדוחה מהגרעין (מושך הרחק ממנו) והחשמלי המושך לגרעין, שווים בכוחותם ומנוגדים בכיוונם , ככה שהם מבטלים אחד את השני. תאר לעצמך שני ענקים שמושכים אותך בידיים, כל אחד לכיוון אחר, ימינה ושמאלה. אם הם ימשכו באותו כח, תכלס לא תזוז ותישאר במקום, כי כל כח שמופעל ימינה, מושווה באותה כמות כוח כלפי שמאלה. מסיבה זו, האלקטרון לא משנה את מרחקו מהגרעין, ומקיף אותו שוב ושוב, בלי להתרחק או להתקרב. כמובן שישנם סיבוכים וחרטוטים של כימיה קוונטית, משוואות גל והסברים מדויקים יותר שנכנסים יתרה לדקויות, אבל לעתה אני מאמין שזה יספיק.

 

[Schweppesdude]

סבבה אבל זה מעלה שאלה אחרת

לפי מה שאתה אומר האלקטרון נע בתנועה מעגלית סביב הפרוטון (למרות שקראתי באינטרנט שזה לא ודאי) , משהו צריך לתת לאלקטרון רכיב מהירות בציר מסויים כדי שיווצר הכוח הזה לא ככה? מה זה המשהו הזה? למה האלקטרון בתנועה בכלל?

 

[Halena]

עקרון אי הודאות

טוב אז את באמת צודק. מאיפה המהירות ההתחלתית הזו ? היה היה בחור בשם הייזנברג שהגה את עקרון אי הודאות, עקרון שנשען על עקרונות אחרים, די מסובכים ומתקדמים כך שלא אגע בכולם פה. העקרון בעצם קובע שאת מידת הודאות של מיקום האלקטרונים בכל אטום לא ניתן לעולם למצוא לגמרי. ככל שנדע יותר על מיקומו של אלקטרון באטום, כך נהיה פחות מדויקים בקביעת התנע הזויתי שלו, מילה פיסיקלית שמתקשרת למהירות הסיבובית שלו סביב הגרעין. האלקטרון גם נע לא במעגל מושלם, אלא בקריס קרוס מעגלי, כלומר תאר לעצמך שאתה נוהג במכונית בכיכר המדינה, וכל הזמן עובר מהנתיב השמאלי לימני, כל הזמן. המעגל אינו מושלם אלא מעין גלי. האלקטרון לרגע נמשך יותר לגרעין, ורגע אחריו נדחה יותר מהגרעין. מהירותו ההתחלתית נובעת מחוסר הנוחות שלו, ממשיכת הכוחות החשמלי והצנטריפוגלי שלא מרפים ממנו. אם רק יכל לצאת מהנקודה בה נמצא, כך שהכוחות לא ישפיעו עליו, אין לו לאיפה להתקדם אלא למקומות חדשים, שמוגדרים כרחוקים באותה מידה מהגרעין, מסלול דמוי מעגלי כמו הנהיגה הפרועה בכיכר המדינה. אם יקרה ויקרוס האלקטרון אל הגרעין, נדע בודאות את מיקומו, על הגרעין, ובודאות את התנע הזויתי שלו, אפס מאחר והוא לא יותר בעל מהירות. דבר זה לא יכול להתרחש, כי הוא סותר את עקרון אי הודאות. לעוד קריאה אני ממליץ לפנות לויקיפדיה, אם לא בעברית אז באנגלית,שתמיד מסבירה יותר. הרבה יותר.