- 締切済み
電子が電磁波を放出しない理由
なぜ、電子は原子核のまわりを回っているのに(加速度運動しているのに)電磁波を出さないでずっと回っているのでしょうか? よろしくお願いします。
- みんなの回答 (4)
- 専門家の回答
みんなの回答
- leo-ultra
- ベストアンサー率45% (228/501)
関連するQ&A
- 電子が等速円運動すると電磁波が生じる?
電子が等速円運動すると電磁波が生じる? 高校物理の「電子の粒子性・波動性」の分野を習いました。 電子が原子核の周りを普通に円運動するというモデルだと、 電子のエネルギーが電磁波として出て行ってしまうので、電子が原子核に落下することになるけど、 電子の運動が、波長の整数倍が軌道1周の長さである波動だと、上手く説明できる、とか。 (1)電子が円運動すると電磁波が生じるのは、 荷電粒子が加速運動すると磁場が変化し、それによって電場が生じ、それによって……… って感じになるからだと説明されましたが、 ふと、「電場と磁場」的な分野のところで習ったことを思い出し、疑問を抱きました。 円形電流によって生じる磁場って、確か一定でしたよね。(H=I/2r だったと思う) 原子核の周りを電子が円形に回るのなら、これと同じ状況だから、磁場は変化せず、電磁波は生じないと思うのですが……… (2)また、円形軌道モデルでは発生するはずの電磁波が、 波長の整数倍が軌道1周の長さの波動だと、何故発生しないのですか? 波動を描こうと回ってるわけですから、円形軌道モデルと変わらない気がします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 原子の中の電子について
原子は、原子核の周りを電子が回っている(存在している)というイメージなんですが・・・ これは重さのある電子が、原子核の周りを回っている時に受ける遠心力と、原子核との間に働く電磁気力との間の、力のバランスが釣り合っている こう考えても宜しいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 電子が加速運動をすると、なぜ電磁波を放射するのでしょうか?
電子が加速運動をすると、なぜ電磁波を放射するのでしょうか? また、放射された電磁波のエネルギーはなぜ電子の加速度の2乗に比例するのでしょうか。 Maxwell方程式から導出できるけれども、物理的なイメージが分かりません。 キンクモデル以外の方法でどなたか教えて下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- ラザフォードの原子模型の矛盾の導出過程
1:電子は絶えず円運動をすることから、電子の方向は常に変化 2:電子の方向の変化は、電子が加速度運動をしていることと同じ 3:電磁気学によれば、電子が加速度をもち運動するならば、電子は電磁波を放射する。 4:電子が電磁波を放射するため、電子のエネルギーは連続的に減少 5:電子のエネルギー減少により、電子の軌道半径も減少 6:電子は螺旋状に原子に接近し、やがて合体する これはラザフォードの原子模型と矛盾する。 と習いました。 しかし過程5の電子のエネルギー減少により、電子の軌道半径が減少する理由がわかりません。 私は電子の運動エネルギーについて考えました。 電子が軌道上から飛び出したり、原子核に吸い込まれたりしないために遠心力と静電力がつりあうことから導かれる式 mv^2/r=e^2/4πεr^2 を考え、 (電子の運動エネルギー)=mv^2/2=e^2/8πεr と導き、 電子のエネルギーの減少に伴い、軌道半径は大きくなると考えてしまいました。 間違ってるのはわかっていますが、そもそも 「電子が軌道上から飛び出したり、原子核に吸い込まれたりしないため」の条件を導入した時点で矛盾でしょうか? 理由を教えてください。お願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 放射性核種物質が放出する放射線について
今回、原発事故で放射性物質、言い換えれば放射性核種とも言うのでしょうか この放射性核種が放出する放射線について、お聞きしたく思います。 二点程お聞きしたく思います。 放射性核種の物質は、原子核が壊変しやすく、α線、β線、γ線、その外に、 中性子線、X線などを放出されると聞いています。 またα線の本体は、ヘリウムの原子核で、β線の本体は電子(この場合、原子核 の周りを回っている電子ではなく、原子核の中から放出されるもの)、γ線の本体 が、電磁波と言った事は聞いています。 最初の質問をさせて下さい。 放射性核種物質の原子核が壊変し、α線、β線、γ線、中性子線、X線などが 放出されるわけですが、中性子線、X線が放出される場合は、特定の崩壊とか、 特定の名称で呼ばれているのでしょうか? α線、β線、γ線は、それぞれ原子核が、α崩壊、β崩壊、γ崩壊する事によっ て、放出される放射線だと聞いています。 二つ目の質問をさせてください。 同じくγ線、中性子線について、お聞きします。α線やβ線の本体は、それぞれ ヘリウムの原子核、電子だと理解しているのですが、γ線や中性子線については、 いまひとつよく分りません。γ線は紫外線より波長が短い電磁波としか、聞いてお りません。具体的には、どう言った物質なのでしょうか? 同じように、中性子線についても、陽子とともに、原子核を構成している中性子 が本体なのかも、よく知りません。 またX線についても、最初の質問同様に、原子核を構成するどう言った物質が作り 出すものかも、よく分りません。 ご迷惑をおかけしますが、教えていただきたく思います。
- ベストアンサー
- その他(病気・怪我・身体の不調)
- 加速度運動をする粒子は何故電磁波をだすのですか?
高校物理の教科書で疑問点があり、質問させていただきます。 ラザフォードの原子モデルの問題点について記述がありました。 「電子が原子核のまわりを円運動すれば電磁波を放出してエネルギーを失う。」 教科書ではX管によるX線の発生原理や交流電源による電磁波の発生については 習いましたが、円運動する電子が電磁波を出すことは習っておりません。 なのに、いきなりこんなことを言われても…と思ってしまします。 自分なりにいろいろ考えてみましたが、エネルギー保存則を考えてみますと、 0.5mv^2+hν=一定 が成り立つとすると、この速さvはスカラー量ですから 等速円運動をする場合は速さ=一定となり、電磁波が発生することに矛盾して しまいます。 この点どのように考えればいいでしょうか?よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電子が落ち込まない証明
古典論では原子核を回る負電荷の電子は電磁波(エネルギー)を放出して、しだいに運動エネルギーが弱まって、静電相互作用によって原子核に落ち込んでしまうと考えられています。量子論では、量子化エネルギーE=nh^2/(8mL^2)の式を利用することによって、電子が原子核に落ち込まないことを証明できるらしいです。でも、どうやったらいいのか分かりません。式変形が分かりません。教えてください。 n:エネルギー準位 h:プランク定数 m:電子の質量 L:電子の動ける範囲
- 締切済み
- 化学
- 電磁場と電磁波について
電磁場と電磁波の物理的性質についてここで明確にしたいです。 次の1)~5)は正しいですか、間違いですか。 1)電磁波は電子の加速運動によって作られる。 静止状態の電子、等速直線運動している電子は電磁波を作らない。 2)真空空間は電磁場であり、電磁波を伝搬することができる。 つまり電磁波を作るには電子が必要であるが、一度作られた電磁波を伝搬するには電子は必要ない。 3)電磁波が電子の存在しない真空空間を伝搬する限り減衰することはない。 4)電磁波が電子の存在する空間(大気圏など)を伝搬するときには減衰が生じる。 この場合は距離の2乗に反比例して減衰する。 5)電磁波は電子の運動方向と垂直方向に進行する。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
回答ありがとうございます。量子力学の本を買って勉強しようと思います。