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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。

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A 回答 (4件)

円運動モデルでは、(1)原子が丸いこと、(2)原子が集まって分子を作ること、を説明することができません。



(1) 水素原子が平べったい形になります。
もし電子が陽子の周りを周回運動しているのだとしたら、水素原子は環状もしくは円盤状の平べったい形になることが予想されます。実際には、水素原子は丸い形をしているので(もうちょっと正確にいうと電子が陽子の周りに球対称に分布しているので)、円運動モデルでは不具合が生じます。

(2) 水素分子が作れません。
水素原子が2個集まると、原子間に引力が働いて水素分子が形成されるます。電子が周回運動していると考えている限り、電子がどんな軌道を描いたとしても、正電荷を持った陽子同士の反発に打ち勝つような引力を作ることができないので、円運動モデルでは不具合が生じます。
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加速度運動をしている、荷電粒子はエネルギーを放出しますので、原子がつぶれてしまいます。

量子力学によってこの問題は解決しました。現実には、電子は円運動しているのではなく、s,p,dなどの起動にはいります。(基底状態では1s)大学の化学科に入ると真っ先に勉強することですね。
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この回答へのお礼

ご回答くださったすべての皆さまに、感謝いたします。

おかげさまで、だいたいの内容を理解できたと思います。

今後ともよろしくお願いいたします。

お礼日時:2008/01/03 23:48

ほぼ、同じ質問が前にもあるようです。


参考にされてはいかがでしょうか。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa718908.html
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原子は別に丸くはないけど…。



電荷を持った粒子が進路を曲げると、電磁波が放出されます。これはすなわち、エネルギーの損失を意味しますので。電子の軌道はどんどん原子核に落ちていく事になります。すなわち、原子の体裁を保てません。
電子はどうして原子核に落ちないのか?は、当時は当然謎でしたが。波動関数の導入によって、解決されました。
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