作者ntnu (ntnu)
看板Physics
标题[问题] 电子不能在原子核中
时间Tue Aug 2 19:53:30 2016
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【出处】(习题或问题的出处)
近代物理书本的范例
【题目】(题目的文字叙述，如有图片亦可提供图片)
题目利用测不准原理证明，若电子束缚在原子核中，所需动能约20MeV，
但实际上贝他衰变放出的电子动能只有1MeV，所以原子核不可能含有电子。
【瓶颈】(解题瓶颈或思考脉络，请尽量详述以利回答者知道要从何处讲解指导)
我在想有没有可能，
电子在原子核中的动能的确为20MeV，
但核衰变时电子从核中射出
因为要克服原子核(吸引电子)的位能，
才导致放出的电子动能只剩1MeV。
所以我不明白电子束缚在原子核中，所需动能约20MeV，
这件事情有何奇怪或矛盾之处？
请大家给我一点线索，谢谢~~~
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1F：推 p112233: 你可以自己估算一下电子在原子核内(假设r=10^-15m)则电子 08/02 20:40
2F：→ p112233: 脱离束缚的能量数量及在哪，有没有到10Mev的等级 08/02 20:41
3F：→ p112233: 我随便算一下大概是100Mev左右啦，r取更小只会更大 08/02 20:50
4F：→ p112233: 想想如果真的数量级差不多也不用量力就可以看到满街衰变 08/02 20:51
5F：→ wohtp: 呃楼上拿什麽估算束缚能的愿闻其详 08/02 20:56
6F：→ wohtp: 我同意原po的想法，这个「证明」建筑在原子核里头位能跟外 08/02 20:58
7F：→ wohtp: 面差不多的假设上 08/02 20:59
8F：→ wohtp: 要我接受这样的推论，就要先说服我关於位能的假设是合理的 08/02 21:01
9F：→ wohtp: 不过能量消耗倒不是拿来「克服原子核的吸力」 08/02 21:02
10F：→ wohtp: 如果原子核的位能只是中间低外面高的话，本来被绑在里面的 08/02 21:04
11F：→ wohtp: 电子永远都出不去，可以跑到外面的电子本来就不会被绑 08/02 21:05
12F：→ wohtp: 要凑出类似beta decay的现象，需要的不是中间比较低的位能 08/02 21:06
13F：→ wohtp: 井，而是周围一圈很高可以把电子关住的位能墙 08/02 21:07
14F：→ wohtp: 然後，若是假设墙里墙外差不多高，就会推出墙里的动能等於 08/02 21:08
15F：→ wohtp: 钻出去以後的动能 08/02 21:08
16F：→ wohtp: 不过就是你要先从其他地方拿个好理由说服我两边一样高 08/02 21:09
17F：→ p112233: 他说电子和原子核的吸引力，当然最简单就是电位能阿 08/02 21:15
18F：→ ntnu: 位能墙的想法，挺不错的。受益良多，谢谢~ 08/02 21:16
19F：→ p112233: 当然要是原po指的是另一种位能那就当我没说 08/02 21:16
20F：→ p112233: 只是我猜原po企图把能量差算到某种位能上面，那我就证明 08/02 21:25
21F：→ p112233: 算在电能头上是不合理的，当然我们都知道beta衰变不能这 08/02 21:26
22F：→ p112233: 样算，但是这样的古典算法是不是对的不重要，重要的是假 08/02 21:26
23F：→ p112233: 设古典是对的也给不出合理的答案 08/02 21:27
24F：→ wohtp: 单纯往原子核中心猛吸的电位能不可能关住电子啊 08/02 21:31
25F：→ wohtp: 要讲衰变第一个就需要那堵墙，那就肯定是另一种交互作用 08/02 21:32
26F：→ wohtp: 所以我一开始就根本没去想到电位能 08/02 21:33
27F：→ p112233: 那你就要问原po他是不是在讲"那堵墙" 08/02 21:37
28F：→ p112233: 不过既然他提到克服位能，合理猜测就不是指"那堵墙" 08/02 21:42
29F：→ p112233: 因为那堵墙不是被用来克服的，至少我是想不到有什麽方法 08/02 21:42
30F：→ p112233: 可以让电子跑出去又把多的能量算在那堵墙上面 08/02 21:43