電子の状態に関する質問

このQ&Aのポイント
  • 電子の状態についての質問です。
  • 電子の確率分布状態や収束状態についての疑問があります。
  • また、電子が原子核の周りにどのように分布するのかについての文献を知りたいです。
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電子の状態に関する質問です。

電子の状態に関する質問です。 1.電子が原子核に捉えられているときは   原子核の周囲に確率分布している聞き   ます。 (所謂、電子雲)   (1)電子が原子核からの正のクーロン力    を振り切って孤立した場合は即座に一    点に収束してしまうのでしょうか?   (2)もし一点に収束してしまう場合、体積     0の点ですか?それとも微小ながら有限     の体積がありますか?(電子には質量が     あるようなので体積0だと密度無限大となり     ???なのですが...)   (3)金属内の自由電子など電子が物質内を移    するときは確率分布状態で移動しているの    ですか?それとも収束状態で移動するので    すか?    (4)ブラウン管や加速器などの電子銃から発射    される電子(真空内の移動)はどちらの状態    ですか?   (5)電子が原子核の周囲にどのような法則に    従って分布するか?は説明されていますが、    「なぜ、分布状態になってしまうか?」    を説明した文献はありますか?   (6)確率分布状態の電子と収束状態の電子    はエネルギー的には同じも(空間の占有    の仕方が違うだけ)のだと思うのですが、    確率分布状態でも1個、2個と数えてよい    ですか?   (7)電子の確率分布状態はイメージとしては    シャボン玉に似ている気がするのですが    ...    シャボン玉は空洞があっても一個、2個    と数えられる。    しかも表面がぶよぶよと振動している。    更に何かにぶつかると破裂して収束す    る。    ただシャボン球は球状で電子のような    ぼやけた分布ではないし、分子の集団    なので同じようなメカニズムではないと    思いますが...関連性はどうなんでし    ょう?     (8)水素原子の電子はK核にありますが    これが励起された場合、それより内側    に遷移先の電子核(軌道)がありません。    どうなるのですか?   昔、高校電気科で習った頃はこのような   素朴な疑問をもたず、丸飲みしてしまいま   した。   質問多数で恐縮ですが、よろしくお願い   致します。    

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noname#160321
noname#160321
回答No.1

不確定性原理をもう一度良く見直して下さい。 (運動)エネルギー(実際には運動量)が大きくなると位置の不確定さは減少します。 原子核の周りでは実際上ポテンシャルエネルギー(これも運動量に換算できます)が非常に小さいので当然位置の不確定さは非常に大きくなります。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 >不確定性原理をもう一度良く見直して下さい。 はい、まだ何か本質が理解できていない気が します。 電子が早く動くほど位置がわかりやすい、 つまり収束状態に見えやすい。 動きが鈍るほど位置の不確かさが増し確 率分布的に見えてしまう。 ということは、原子核の周囲にいようが単 独であろうが、運動量次第でどちらにも見 えうる。 運動量によってはどちらともつかず(中間 状態)に見えることもありうる。 という解釈でよいのでしょうか? それとも原子核の周囲にいない場合は必ず 大きな運動量をもってしまっていて必ず収束 状態に見えることになりますか?

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