作者microball (無華之果)
看板Physics
標題請教一個問題--關於原子核和電子的
時間Thu Aug 7 11:44:23 2008
請教一個問題：就是為什麼電子不會掉到原子核裡面 XD
我是物理系的啦，所以其實我的問題其實是：
這個問題光用電磁力解釋就夠了嗎？ 還是完整的解釋也要包括弱作用力？
就以氫原子來說，薛丁格方程計算的時候，一般書上 V 都只用了靜電場
算出的 ground state 能量當然不為 0 (量力的特性)
所以電子不可能乖乖待在原子核附近
不過 ground state 波函數的分布是 K*exp(-r/a) 的形式
換句話說，當 r 越來越接近 0 的時候，
電子出現的機率並沒有下降...
不過就個人直覺來說這好像怪怪的，
因為就氫原子來說，如果電子和質子真的這麼靠近，
不會因為反微中子隨機靠近，而讓原子核變成中子嗎？
所以我想問的是，如果把弱作用力考慮進去，
會在 r~ 10^(-15) 的尺度時讓電子出現的機率下降嗎？
普通的氫原子模型在 r 很小的時候是不是需要修正？
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◆ From: 140.109.32.9
1F：推 kkarthur:波函數和電子出現機率並不完全一樣阿 08/07 13:37
2F：→ kkarthur:你寫的是radial part的波函數 08/07 13:37
3F：→ kkarthur:要考慮出現的機率還要乘上r^2,所以r->0 機率->0 08/07 13:38
4F：推 kkarthur:總之球座標積分的變數變換要考慮進去 08/07 13:41
5F：推 Frobenius:機率密度 = r^2*K^2*exp(-2r/a) => r = 0 => 機率密度=0 08/07 14:20
6F：→ microball:對耶 但是我想問的是 那到底要不要考慮弱力場呀? 08/07 19:49
7F：推 wqert:原子核半徑不是0，所以wave function有微小的overlap. 08/07 21:00
8F：→ wqert:不過有overlap表示它要有reaction嗎?? 疑問. 08/07 21:01
9F：推 wqert:另外 純物理的角度回答原PO的問題的話 薛丁格+電磁力 其解 08/07 21:05
10F：→ wqert:就已經不會掉到原子核內了, 不需要再其它的作用力來解釋. 08/07 21:06
11F：→ wqert:只是要進一步分辨到底是wave nature讓它沒掉 還是EM nature. 08/07 21:09
12F：推 wqert:更正 純物理角度 應改為「核為質點」的簡化模型角度. 08/07 21:18
13F：→ wqert:(用詞不當....) 08/07 21:19
14F：→ microball:嗯嗯我了解~~只是覺得量子計算的結果有時候滿 08/08 11:01
15F：→ microball:反古典物理的直觀的XD 08/08 11:01