原子核中で電子は電子同士で衝突しているのか?

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A 回答 (4件)

原子核の中には、電子は存在しないと思います。


なので、衝突はしていません。

原子核の外側でなら、電子と電子を衝突させることはできますが・・
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原子中ではなくて原子核中ですか?


原子核に束縛されている定常状態の電子については,
原子核の位置では存在確率が少ないので,
(半)古典的意味でも衝突しているとは言わないでしょう.
存在確率が大きいのは,通常「軌道」と言われる付近です.
軌道といっても,地球の軌道みたいなものとは全く違います.

電子はパチンコ玉みたいなものではありませんから,
何をもって「衝突」というかを明確にしておかなければなりません.
MiJun さんが示しておられるように,
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=36150
が参考になるかと思います.
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直接的な回答ではありませんが、以下の関連(?)質問の回答は参考になりますでしょうか(原子核と電子)?



ご参考まで。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=36150
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ぶつかってはいないでしょうね。


衝突して電子が弾き飛ばされてどこかへ行っていまったたら、物質が変わってしまいますよね。
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1911 年にラザフォードが原子核+電子という模型を提出して以来,
1913 年のボーアの量子仮設などを経て,1926 年にシュレーディンガーが
水素原子のシュレーディンガー方程式の解を示したのが最終解決ですね.
3人ともノーベル賞を受けています.
ラザフォード・・・・・・・・1908年,ノーベル化学賞
ボーア・・・・・・・・・・・1922年,ノーベル物理学賞
シュレーディンガー・・・・・1933年,ノーベル物理学賞

○ 前期量子論風に簡単にやってみましょう.
電子が陽子の周囲を半径 a の円軌道で回っているとして
(本当は回っているわけではないが...)
陽子-電子間のクーロン引力が e^2/a^2
(4πε0 がついていないのは cgs 非有理化単位系を使っているから)
遠心力が maω^2 (ωは回転の角速度),
両者が釣り合うから
(1)   e^2/a^2 = maω^2
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(2)   p = mv = maω
stomachman さんの言われる電子波の波長λは,
ド・ブロイ(これも1929年のノーベル物理学賞)の関係式(1924年)で
(3)   λ = h/p
h はプランク定数.
円軌道一周が 2πa の長さですから,これが波長λの整数倍でないと
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(4)   2πa = nλ  (n は自然数)
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(6)   E_n = - 2π^2 e^4 m / n^2 h^2
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ここらへんは stomachman さんの言われるとおり.

○ 上の前期量子論風の話は,きちんとした量子力学の定式化の話からすると
まずいところがあれこれあります.

○ ド・ブロイの波長の話は大分後の話で,前期量子論では作用積分の量子化
という議論になっていました.

○ もうちょっと簡単に言うなら,
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場所が決まり運動量も決まってしまうので,
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○ エネルギーが離散的な値を取るのは束縛状態(E < 0)だけで,
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陽子のエネルギーは連続的に取り得ます.

○ 加速器でよく使われるのは,
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陽子も原子核も正電荷を持っていますから,クーロン反発力があります.
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stomachman さんの言われるように,20世紀初頭の大難問でした.

1911 年にラザフォードが原子核+電子という模型を提出して以来,
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水素原子のシュレーディンガー方程式の解を示したのが最終解決ですね.
3人ともノーベル賞を受けています.
ラザフォード・・・・・・・・1908年,ノーベル化学賞
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これを説明はすることはトムソン模型では困難でラザホードにより、正電荷が中心部に集中したモデルが考えられ、理論計算をすると散乱の方向分布がピッタリと説明できたということです。

正電荷が中心に固まっていれば電子はその周りにしかありません。止まっていれば原子核に落ちるので回っていることになりました。

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参考URL:http://www2.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part2/Part2.htm

はじめ、トムソンは正負の電荷が一様に分布しているという原子模型である理論を形成し、ある結論を得ていました。

しかし、原子にα線を打ち込むと、入射α線に対して90゜もの方向の散乱も発生することがわかりました。

これを説明はすることはトムソン模型では困難でラザホードにより、正電荷が中心部に集中したモデルが考えられ、理論計算をすると散乱の方向分布がピッタリと説明できたということです。

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