作者xgcj (ㄨGc丁)
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标题Re: [请益] 为什麽手靠在桌上不会掉下去?
时间Sun May 1 01:08:09 2011
分享一个东西
我用不确定性原理来对氢原子的基态
做一些估算吧!
首先 我们用不确定性原理的公式
_
ΔxΔp~ h
所以 我们知道 动量的不准值 大概是
_
Δp~h/Δx
那假设我们的 氢原子 是一个差不多静止的系统
所以 动量不准值大概就是电子的动量大小 而位置的不准值
就是差不多是我们库伦力的范围
2 2
於是 (Δp) e
------ - ------------ = E
2Me 4πεo Δx
将 动量换掉
=>
_2 2
h 1 2 e
----(----) - ---------- =E(Δx)
2Me Δx 4πεo Δx
因为能量要到最低点(基态) 所以
E'(Δx)=0
得出
_2 2
Δx=(4πh εo)/(Me*e )~5.29*10^-11
再带回原式 得到能量
你会发现 相当於
E(5.29*10^-11)=-13.6eV
然後这一个结果 跟正规量子力学算出来的 居然有十分类似的巧合
这刚刚好是将一颗电子从原子拉出来需要的能量
-------
们可以看到E(Δx)的行为
_2
h 1 2 e
----(----) - ---------- =E(Δx)
2Me Δx 4πεo Δx
在电子离原子核远的时候
Δx比较大 所以 会因为库伦力被拉回
但是电子靠近原子核时候
会因为 不确定性原理 所以能量上升 变的不稳定
於是又会出现排斥力 所以在平衡的地方也就是刚刚算出来的位置
他是稳定的
------
以上数据 如有跟真实情形相同者 纯属巧合
因为是半古典模型 所以并不能完整表示量子力学
只能做一种思考上 和 估算上的方法
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1F:→ nightkid:电子档可接受吗?08/16 12:18
2F:→ Griffiths1:......楼上也太高调了点08/16 12:34
3F:→ xgcj:你完蛋了nightkid~原作者来了 08/16 12:44
4F:→ nightkid:作者抱歉(_ _)08/16 13:03
5F:→ Entropy1988:原来物理版其实也是很欢乐的 XD08/16 13:16
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.113.66.194
修虾错字和内文
※ 编辑: xgcj 来自: 140.113.66.194 (05/01 01:18)
6F:→ rpfeynman:量子相位在这类的问题当中也得考虑不是吗@@? 05/01 01:45
7F:→ xgcj:你是说同调性吗? 05/01 02:09
8F:推 G41271:你算出来的Δx 刚好是波耳半径 05/01 22:35