原子の中の原子核と電子

質問

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。

回答No.10

ryumu

siegmundさんのおっしゃるように、電子の束縛状態の離散化は不確定性原理では説明できません。これを説明するためには、電子がスピン１／２のフェルミ粒子であることを考慮しなければなりません。

あと、化学結合の安定化については蛇足でしたが、蛇足ついでということで・・
波動関数で言うなら共鳴積分の項ですね。実は、これも不確定性原理による安定化の現れなのです。

化学結合において、結合性軌道の方が波動関数の節の数（位相の変化する数）が反結合性よりも少ないのは、それだけ電子密度が０になる部分が少ない、すなわち電子の非局在化になる、・・・Δｘが大きくなる、ということになります。
結果的に結合性軌道では２核間の間の電子密度が濃くなるので、その濃くなった電子密度領域に核が引き寄せられて結合が安定化している、といってもいいですね。
ただ、位相が揃うと安定化するというのは、結局不確定性原理の現れなのです。