• ベストアンサー

物理学

この問題が分かる方、教えてください!!! 負の電荷を持つ粒子である電子が正の電荷を持つ原子核のまわりを廻っているという単純な原子モデル(例えば長岡半太郎のモデル)は、どうして正しくないとみなされるのか、その根拠を簡潔に述べよ(ボーアの原子モデルの本質的な弱点もこれと同様である)

noname#148103
noname#148103

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#175206
noname#175206
回答No.1

 ウィキペディアの「ボーアの原子模型」、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%82%A2%E3%81%AE%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%A8%A1%E5%9E%8B と、そこからのウィキペディア内のリンクたどれば分かりますよ。  ボーアの原子模型では水素までしか説明できないということでしょうね、本質的な弱点というのは。

noname#148103
質問者

お礼

ありがとうございました!!!

関連するQ&A

  • 物理の電気の範囲での質問に答えていただきたいです。

    物理の電気の範囲の質問なのですが・・・ 現在、大学受験に向けて物理の電気のところを勉強しています。 その中で、以下のような疑問が出てきたので答えていただきたいです。 長文です。 (1)電荷とは一体何なのでしょうか? よく問題文中などで、「この物体に正の電荷を与えて~」などと書いてあるのですが、いったいどうやって正の電荷を与えるのですか?また「正の電荷はどのくらいの量、このスイッチを通過したか?」というような問題がありますが、これは何かの(金属の)原子核が銅線中を通っているということなのですか?私は、原子核は銅線中を自由電子のように動けないと思っていたのですが・・・。 あと根本的なことで、「ここに正の電荷があるが~」とありますが、正の電荷とはいったいなんなのですか? 何かの原子核?イオン? よくわかりません。負電荷は電子かなとは思うのですが。 まとめると、「正の電荷」という何か物質が、存在しているのでしょうか? (2)電荷の大きさの最小単位は e=1.60*10^-19 と書いてありましたが、なぜ素粒子などは分数の値なのでしょうか? 最小単位としてはこちらを基準にしたほうがいいのではと思ってしまいます。 なぜこうなっているのかの予想としては、電子、原子核の電荷の値を最小と定めた後にクォークなどの素粒子が発見されたからかなと。 (3)なにか物と物をこすり合わせると、電子が一方の物体に移り、一方はプラスに、一方はマイナスに帯電する。とのことですが、そもそもなぜこすっただけで電子が移動してしまうのですか?すごく謎です。 (4)電場の強さについて 点電荷では、各電荷を遠ざけるほど電場が弱くなり、その結果静電気力が弱くなりますよね? これは、地球の重力が、地球から遠い所に行けばいくほど弱くなることと同じイメージで理解することはできるのですが(宇宙空間に行けばすぐ無重力になりますから)、問題は一様な電場です。 一様な電場。文字どおりの意味なんだなとは思います。しかし、実感が持てません。なぜ遠くなっても電場の強さが変わらないのか。 たとえて言うなら、地球から無限に遠く離れても、今の世界でいう、g=9..8m/s^2 がかかるという感覚ですよね? なるからなるといわれてしまえばそれまでですが・・・。 (5)一様な電場について 広くて薄い金属板に、正負等量の電荷を与えたとき、金属板どうしの間にできる電気力線は、端の部分を除いて、金属板に垂直となり、平行で等間隔になることがわかる。 と、教科書に書いてあったのですが、なぜ「端の部分は除いて」なのでしょうか? 端は微妙に丸いからですか? 以上です。 また、質問とは関係ないのですが、電磁気の範囲がよく理解できないので、とても詳しく(分からない言葉をいっぱい使うようなものではなく)、かつ本当に分からない人に向けてやさしく解説してくれている本を知っていたらぜひ教えていただきたいです! 教科書ってはしょりすぎだと思います・・・。 回答よろしくお願いします。

  • 原子について

    新年あけまして、おめでとうございます。 もし水素原子が、惑星のように、正電荷をもった核(陽子)の周りを、負の電荷をもった電子が円運動(周回)しているのだとしたら、どのような不具合が生じるのでしょうか。 ご回答お願いたします。

  • 原子の問題です。お願いします。

     学校の課題です。わからないのでお手伝い願います。問題の文章が少しあれなのですが、  もし、水素原子が、惑星のように、正電荷を持った核(陽子)の周りを、負の電荷を持った電子が周回(円運動でよい)しているのなら、どのような不具合が生じるか?  お願いします。

  • 箔検電器 正の電荷が動く?

     箔検電器についての質問を2つします。どなたか教えていただければ幸いです。  箔検電器の箔の開閉を記述する場合、「正の電荷が移動する」といってもいいのでしょうか。   箔検電器は、自由電子が様々に移動して正負の電荷が箔に偏り、開いたり閉じたりするとの説明はわかりました。が、問題集を見てみますと、「正の電荷が移動すると考えてよい。」と、書いてあります。確かに、正の電荷が移動すると考えたほうが、すっきりと話しできる場合もあります。が、だからと言って、「正の電荷が移動する」と言ってしまうのは、なんだか気が引けます。  負の電荷の移動は、負の電気を持った荷電粒子(電子)の物体もろとも移動する。  正の電荷の移動は、物体としての正の電荷をもった原子核は移動しないけれども、電荷のみが移動している。  とでも考えればよいのでしょうか?

  • どのように正電荷・負電荷を決定するのかわかりません

    三フッ化ホウ素分子は、中心原子であるホウ素原子の周りに3組の共有電子対がそれぞれ負電荷をもつ、と聞いたのですが、どうして正電荷ではなく負電荷をもつのでしょうか。よろしくお願いします。

  • 原子の中の原子核と電子

    原子は、原子核と電子から構成されていますね。それらは、プラスとマイナスの電荷を持っていますね。それなのに何故、原子核と電子は衝突してしまわないのでしょう。素粒子の実験では、加速器という装置を使って、素粒子同士をぶつけることができるそうですが、このような衝突が何故、原子の中で起こらないのでしょうか。みなさん、よろしくお願いします。

  • イオン化エネルギーの違いについて

    ヘリウムのイオン化エネルギーは、第一イオン化エネルギーよりも第二イオン化エネルギーのほうが約4倍、大きくなっています。このことについて、これまでは (1)電子が2個あったのが1つになり、原子核から受けるクーロン力が2倍になる。 ↓ (2)エネルギーは力の2乗に比例するため、イオン化エネルギーは4倍になる。 と私は理解していました。ですがよく考えてみると、 電子が2個から1個になっても、陽子の数は変わらない。 ↓ 「陽子がつくる正の電場」は変化しない。 ↓ 電子が受けるクーロン力は変化しない。 のでは無いでしょうか?もしそうだとすれば、イオン化エネルギーの違いについてのこれまでの説明は成り立たなくなってしまいます。それとも、「電子がつくる負の電場」の影響を考える必要があって、 「電子がつくる負の電場」が「陽子がつくる正の電場」と相殺している。 ↓ 電子が2個から1個になると結果的に原子核の周りの電場が強くなる。 ↓ クーロン力をより強く受ける ということなのでしょうか? ですが、もしそうだとしたら、負のイオンは原子核の周囲に負の電場が生じていることになり、そこに負の電荷が存在することはできない(弾き飛ばされてしまう)のではないでしょうか? どなたか解説をお願いします。

  • ホール効果で正孔を正電荷のように扱えるのは何故?

    p型半導体でホール効果が起きる時、キャリアである正孔(ホール)をあたかも正の荷電粒子のように扱って、それに働くローレンツ力を考えますが、 そもそも正孔は電子が欠乏している場所のことだから、正電荷とも粒子とも扱うことはできないように思えます。 じゃあ逆に電子の動きで考えたら……? するとホール電場が実際の向きと逆になってしまいました。 しかし、これについてはネットで調べると、 「 半導体中の電子はある程度原子核に束縛されていて、少ししか動けないので、それに働くローレンツ力は無視できるほど小さい 」 とありました。 電子の動きで説明するのは適当でないようです、たぶん……。 となるとやはり、正孔を「正電荷をもつ粒子」として扱うしかないようですが…… 何故「電子の欠乏」を「正電荷をもつ粒子」として扱うことができるのか、教えてください。

  • 自由電子とホール(正孔) 、「正電荷と負電荷」の考え方

    自由電子とホール(正孔) 、「正電荷と負電荷」の考え方    コンデンサに直流電圧をかけると、金属中の自由電子 の分布が偏り両極間に相対的に電荷(静電場)が生じま すね。 このとき、金属内の原子から自由電子が移動して抜けて しまった部分をホール(正孔)と呼ぶと習いました。 これは金属内で自由電子という質量をもつものが移動し た結果と思います。 この場合、自由電子の負電荷量とその抜け穴の見かけ の正電荷量は作用と反作用の関係に相当しますから同 等にならざるを得ませんよね。 一方、原子核と電子はそれぞれの正電荷と負電荷が拮 抗し見かけ上中性を保っている状態と考えてよいですか? 仮に水素原子(陽子1個、電子1個)を考えた場合、陽子 はあくまで陽子、電子はあくまでも電子ですね? その場合、   (1)陽子の正電荷は負電荷の抜け穴(正電荷ホール)    と考えるべきで見かけ上のものなのか?   (2)それとも負に対し「正の電荷」というものがあると考    えるべきなのか? どちらでしょうか?        (1)である場合「正電荷」とは単に「負電荷」に対する   反作用ということかと思います。(当然正負の絶対   値は同等になるかと..)    しかしそれでは電子が単独でポツンとある場合で    も、その負電荷相当の正電荷が反作用として現れ    なければならないと思いますが実際はそうならない    ですよね。   (2)である場合、陽子の電荷と電子の電荷の間のどこ    かの中性値を基底に正負に振動でもしていない限り    正負の値が必ずしも同等にならないと思えます。    しかしそれでは電子が単独でポツンとある場合、中    性点が無くなり振動はできないので負電荷単独で現    れることができなくなってしまいます。          質量のある自由電子と異なり電荷自体はポテンシャ    ルエネルギーのようなもので質量があるとは思えない    ので「ある種の中性状態からの偏り」ならば中性に対    して「正の電荷」、「負の電荷」があってもよい、つまり    (2)でもよいようにも思えますが...    (但し、なぜ正負の素量が同じ値をとるのかという謎は    残りますが...「何故」には答えられないことが多い)         この質問箱で似たような質問と回答を拝見したのですが、    どうも、「自由電子とホール(正孔)」、「正電荷と負電荷」    の違いがゴッチャになっているような気がしましたが..    いかがなものでしょう?

  • 正電荷、負電荷とは何なんでしょうか?

    質問です (1)正電荷、負電荷とは何なんでしょうか? 正電荷・・・陽子のこと 負電荷・・・電子のこと でいいのでしょうか? 何故このような疑問を持ったかというと (2)電流は電子(マイナス)の流れと教わりましたが、これを負電荷の流れと考えることができます。ですが、正電荷の流れは教科書では出て来ません。 (3)ですが、コンデンサーやはく検電器などで正電荷が出てきます。正電荷という粒子ならば、正電荷の流れというものがあるのでしょうか? お手数ですが、よろしくお願いします。