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Titolo: Elettrone cher cade sul nucleo.........

 
       Salve a tutti,
prendiamo il modello più semplice, l'atomo di idrogeno.
Libero l'unico elettrone, il protone rimane solo, poi ricattura a caso un
elettrone
 Ma perchè l'elettrone indipendentemente dalle condizioni di moto finisce
sempre in orbita e non può cadere sul protone quale nucleo???
Grazie mille e saluti
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

Il professor Fabri di dirà sicuramente che ciò che ti sto dicendo è
sbagliato.
L'elettrone rimane in orbite stabili per valori del momento angolare pari a
multipli interi della costante di Plank diviso 6,28... .
Il momento della quantità di moto è :
M = m v d
dove m è la massa dell' elettrone (o la massa ridotta se vuoi essere +
preciso) ;
v è la velocità dell'elettrone ;
e d è la distanza dell'elettrone dal nucleo.
h = 6.62 60 69 3 x 10 exp ( -34 ) Joule x secondo
La teoria classica prevedeva che nel moto accelerato una carica elettrica
dovesse irraggiare energia elettromagnetica in modo proporzionale al
quadrato dell'accelerazione della carica.
(Apro una parentesi)
W = 2 * e * e * a * a / 3 * c * c * c
W potenza emessa
e carica dell'elettrone
a accelerazione dell'elettrone
c velocità della luce nel vuoto
Qui puoi trovare i valori delle costanti fisiche che ti intererssano.
http://leaden.altervista.org/space/z-kost.html
(Chiudo la parentesi)
L'irraggiamento invece non si verifica perchè viene impedito dalla
condizione di Bohr relativa al momento angolare sopra menzionata.
Ciao
Mario (
mari...@inwind.it
)


 sempre in orbita e non può cadere sul protone quale nucleo???
E'  una domanda gia'  apparsa varie volte in questo NG. Probabilmente 
troverai traccia dei vecchi thread con nomi simili.
Comunque, si puo'  rispondere in vario modo alla tua domanda a seconda 
del tuo punto di partenza. Tirando ad indovinare (mi baso sul termine 
che hai usato: "finisce in orbita")  credo che tu abbia una visione 
classica del sistema elettrone-protone.
Beh,  questa proprio non funziona. In una visione classica ci  sarebbe 
la possibilita'  di far passare la traiettoria dell'  elettrone sul 
nucleo (nota che non ho usato il termine cadere:  anche la luna "cade" 
sulla Terra, senza mai raggiungerla...). pero'  la descrizione classica 
impedirebbe l'  esistenza di atomi stabili: nelle orbite ellittiche le 
cariche sarebbero accelerate e irradierebbero, perdendo energia. Occorre 
la meccanica quantistica per descrivere gli elettroni negli atomi.
Giorgio

Non credo che sia giusto dire che l'elettrone "finisce sempre in orbita
indipendentemente dalle condizioni del moto". Infatti si puo' mandare
l'elettrone contro il protone e osservarne il processo di diffusione
(scattering).
La sezione d'urto di questo tipo di scattering e' quella trovata da
Rutherford (o meglio dai suoi collaboratori Geiger e Marsden) e che
permise di scoprire l'esistenza del nucleo atomico.
Ora dallo studio della sezione d'urto e' possibile ricavare
l'estensione del nucleo e questo conto si puo' fare valutando qual e'
la distanza di minimo approccio oltre la quale la sezione d'urto
crolla. In parole povere, si osserva che se l'elettrone va troppo
vicino al nucleo ci rimbalza contro!
Se invece consideriamo un elettrone "catturato" dal protone, cioe' un
elettrone in stato legato, questo non potra' cadere nel nucleo perche'
l'elettrone non e' una "pallina" che "orbita" intorno al nucleo ma una
distribuzione di probabilita' e la probabilita' di trovarlo dentro il
nucleo e' nulla. In altre parole: ci sono dei livelli di energia
proibiti all'elettrone, e il livello che coinciderebbe con la caduta
dentro il nucleo e' uno di questi.
Spero di aver risposto alla domanda.
Saluti

 la meccanica quantistica per descrivere gli elettroni negli atomi.
Se l' elettrone è una carica puntiforme, va bene.
Ma come si fa a dimostrare che non può esistere nessuna distribuzione di 
carica stabile?
Pare invece che sia proprio possibile:
"Although an accelerated point particle radiates, an
extended distribution modeled as a superposition
of accelerating charges does not have to radiate"
H. A. Haus, Am. J. Phys., 54, 1126 (1986)
T. A. Abbott, D. J. Griffiths, Am. J. Phys., 53, 1203 (1985)
G. Goedecke, Phys. Rev. B, 135, 281 (1964)
http://www.blacklightpower.com/theory/AtomicPhysics.pdf
-- 
http://se4510.altervista.org


Fai attenzione perň che Rutherford ha usato particelle alfa come 
proiettili... contro nuclei di Au decisamente molto piů massivi con la 
conseguente diffusione.
Gli elettroni sono venuti dopo, in particolare per effettuare lo stesso 
esperimento di diffusione mi pare siano necessari elettroni fortemente 
accelerati.

Andrea ha scritto:
Fai attenzione perň che Rutherford ha usato particelle alfa come
proiettili... contro nuclei di Au decisamente molto piů massivi con la
conseguente diffusione.
Gli elettroni sono venuti dopo, in particolare per effettuare lo stesso
esperimento di diffusione mi pare siano necessari elettroni fortemente
accelerati.
Hai ragione. L'esperimento di Rutherford e' quello che descrivi, ma la
sezione d'urto di un processo di scattering in campo coulombiano e'
sempre quella, a parte alcune correzioni necessarie per gli effetti
della relativita' ristretta che si calcolano con la teoria di Dirac.
In ogni caso l'elettrone non va sempre "in orbita". Il problema di
fondo consiste nell'abbandonare il concetto di orbita che non ha senso
in mq.
Saluti

 
Ringrazio tutti per il tempo che mi avete dedicato.
un'altra curiosità,
un neutrone, se non ho capito male, isolato dal nucleo decade in un protone
un antineutrino e il nostro amato elettrone. In quanto tempo???
Per cui in un atomo all'interno del nucleo sono presenti elettroni dentro i
neutroni???
e se ci fosse una assorbimento ed emissione continua di elettroni da parte
del nucleo per compensare la caduta degli elettroni!?!?!
l'ho detta grossa???
Saluti


 del nucleo per compensare la caduta degli elettroni!?!?!
Be' :-) non proprio assorbimento e riemissione, ma scattering
stazionario quello si puo' dire. L'interazione pero' e'
prevalentemente elettromagnetica. Ridicendo con parole
piu' pittoriche e' piu' frequente che un elettrone faccia
auto-inter-azione piuttosto che non inter-azione debole
con il nucleo, ovvero cada sul nucleo. In altre parole
parafrasando Dalla: "non e' come un uccello che in
volo si ferma e guarda giu', ma come un uccello che
in volo si stropiccia la punta delle ali".


 dentro i neutroni???
Una delle novita' sconcertanti delle fisica delle particelle e'
proprio questa: che se vedi un processo del tipo
A --> B + C
non sei autorizzato a pensare che A sia composto di B e C.
Le particelle possono trasformarsi l'una dell'altra (con certe
condizioni, la piu' semplice delle quali e' che la carica elettrica
si deve conservare).
Nel caso che c'interessa ora, devi sapre che esistono nuclei che
decadono beta+: cio' vuol dire che e' un protone che si trasforma in un
neutrone, un elettrone positivo e un neutrino.
Capisci dunque che e' difficile decidere se e' il protone che e'
composto di protone ed elettrone (e l'antineutrino dove lo mettiamo?
:-)) ) oppure il protone che e' composto di neutrone e positrone.
 
-- 
Elio Fabri