陽子と電子の間の距離と電磁波の波長

質問

テレビやラヂオのアンテナからは、アンテナの２倍の長さの波長の電波が発生するそうです。

核分裂や核融合、豆電球やロウソクからも、プラス電荷の陽子とマイナス電荷の電子の間の距離の２倍の波長の電磁波が放出されていますか。

もちろん陽子は振動していて電子も移動しているので、両者の距離は絶えず変動していますが...。

回答No.1

ohkawa3 · ベストアンサー

原子の構造が、原子核のまわりを電子が周回していることは、中学校の理科で学びますから周知のことと思います。

マックスウェルの理論によれば、荷電粒子が運動すれば、電磁波を放射するので、周回する電子はエネルギーを失って、回転半径を維持できないことになって、原子構造を維持できないという仮説がありました。現実には、旋回する電子は電磁波を放射せずに、構造を維持するので、マックスウェルの理論はミクロには成り立たないことがわかってきました。

上記のメカニズムは、ボーアが説明しています。このあたりが量子力学の入口になると思いますので、下記のURLのような文献を参照してみてください。量子力学を学ぶには、ニュートン力学、マックスウェルの電磁気学を基礎として身に付けておくことが大切です。

http://www.radio3.ee.uec.ac.jp/ronbun/TR-YK-084_Atomic_model.pdf

お礼

マクスウェルの理論は大変重要なのですね。旋回する電子が電磁波を放出しないなら、その原子は絶対零度なはずなので、ご指摘の通り、理論がやや不完全なのでしょう。でも励起が絶え間なく生じているのかもです。ありがとうございます。