несколько вопросов про элементарные частицы

[Munin]

Отлично. Теперь задавайте вопросы. (Если вопросы покажут, что вы ничего не поняли, то значит, вы соврали, что поняли.)

[Svinks]

1) В какой форме существует электрон в атоме (например водорода?). Как точечный заряд перемещающийся по орбиталям или в виде волны? Обычно его представляют в виде электронного облака, то есть участков, где его местонахождение наиболее вероятнее. Отсюда орбитали. Но это лишь статистический вид электрона. На самом деле он перемещается в виде точечного заряда с высокой скоростью по орбиталям?
2) Если электрон - это точечный заряд, перемещаясь по орбиталям, он создаёт электрический ток. Переходя на более низкую орбиталь он испускает электромагнитные волны - фотоны. Поскольку электрон двигается хаотически , но в среднем он бывает чаще на определенных траекториях, то электрон каждый момент времени испускает фотоны различного диапазона (ИК, видимый). Эти волны интерферируют друг с другом, образуя максимумы и минимумы. Которые уже дальше распространяются. Получается, с веществом реагируют именно максимумы электромагнитных волн?
3) Хаотично движется электрон за счёт постоянного воздействия фотонов, от соседних атомов, либо еще более удалённого вещества.

Становится не понятно, если энергия фотона размазана по некоторому объему, то если крайняя часть этого объема поподёт в электрон, то вся остальная часть как бы втягивается за этой крайней частью? Или же, пройдёт вскользь?

И тут вы взяли да подменили понятие атом и антенна. Антенна - это макрообъект, состоящий из множества атомов. Законы для макрообъектов не такие как для микрообъектов. Меня же интересует единичный атом. Возбудился электрон, перешел на более высокий уровень, испустил фотон. Если у нас электрон представлен в виде точки, ядро тоже. Планетарная модель, допустим Земля и Луна. Электрон у нас справа от ядра. Затем он приближается к ядру, идёт испускания фотона. В какую сторону фотон полетит?

[Утундрий]

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

это лишь статистический вид электрона

А кто ведёт эту статистику? Ядро?

[arseniiv]

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

В какой форме существует электрон в атоме (например водорода?). Как точечный заряд перемещающийся по орбиталям или в виде волны? Обычно его представляют в виде электронного облака, то есть участков, где его местонахождение наиболее вероятнее. Отсюда орбитали. Но это лишь статистический вид электрона. На самом деле он перемещается в виде точечного заряда с высокой скоростью по орбиталям?

Нет, это не «статистический вид» электрона. И притом даже указания, в какой точке пространства какая плотность вероятности быть электрону, недостаточно. Вместо плотности вероятности используется комплексное число, квадрат модуля которого представляет собой уже плотность вероятности. И в каждой точке пространства по комплексному числу. Это — волновая функция, и она описывает электрон полностью. (Если забыть про спин. Если не забывать, я уже не в курсе дела.)

Только не думайте, что «размазанность» электрона мешает его точечности. Точечность означает, что он взаимодействует с другими вещами как частица без размеров и внутренних частей (опять же забудем про спин), а не то что он обязан находиться каждый момент в какой-то одной точке, которой мы якобы не знаем.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Хаотично движется электрон за счёт постоянного воздействия фотонов, от соседних атомов, либо еще более удалённого вещества.

Когда электрон находится на конкретной орбитали (мне показалось, вы про это), он никуда хаотически не движется, см. выше. Он просто имеет неизменную во времени волновую функцию.

Пусть меня поправят, если что.

[Munin]

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

1) В какой форме существует электрон в атоме (например водорода?).

Что такое "в какой форме"? Электрон - это не пластилин.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Как точечный заряд перемещающийся по орбиталям или в виде волны?

Вам придётся изучить квантовую механику, чтобы выяснить, что ни то ни другое, но нечто схожее и с тем, и с другим.

Представьте себе конус. Это не круг и не треугольник. Но с одной стороны он похож на круг, а с другой стороны он похож на треугольник. Точно так же и электрон - он не является ни классической частицей, ни классической волной.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Обычно его представляют в виде электронного облака, то есть участков, где его местонахождение наиболее вероятнее. Отсюда орбитали. Но это лишь статистический вид электрона.

Нет. Не статистический. Квантовый. Существует амплитуда электрона - ещё она называется "волновая функция". Она распределена в пространстве. Её квадрат даёт вероятность. Но важен не квадрат, а она сама. Именно она сама описывает электрон правильно, целиком и полностью.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

На самом деле он перемещается в виде точечного заряда с высокой скоростью по орбиталям?

Нет, он не перемещается с высокой скоростью. Его скорость зависит от орбитали, и обычно низкая. В тех орбиталях, которые нарисованы в учебнике химии, его скорость вообще нулевая. Но есть другие орбитали, комбинации "химических", и в них он имеет ненулевую скорость. Например, крутится неспешно вокруг ядра.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

2) Если электрон - это точечный заряд, перемещаясь по орбиталям, он создаёт электрический ток.

Вот только он не перемещается по орбиталям. Он и есть орбиталь. Когда он переходит с одной орбитали на другую, возникает ток.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Поскольку электрон двигается хаотически

НЕТ! ЗАБУДЬТЕ ЭТОТ БРЕД!

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

электрон каждый момент времени испускает фотоны различного диапазона (ИК, видимый).

Электрон испускает волны очень редко. Когда переходит с уровня на уровень. А обычно - не испускает вообще.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Становится не понятно, если энергия фотона размазана по некоторому объему, то если крайняя часть этого объема поподёт в электрон, то вся остальная часть как бы втягивается за этой крайней частью? Или же, пройдёт вскользь?

Ответить на этот вопрос можно только человеку, прочитавшему квантовую механику. Потому что ни то, ни другое.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

И тут вы взяли да подменили понятие атом и антенна.

Нет, я обратился к известным вам образам.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Антенна - это макрообъект, состоящий из множества атомов. Законы для макрообъектов не такие как для микрообъектов. Меня же интересует единичный атом.

Излучение единичного атома можно понять, если сравнить его с антенной. Но если вы не хотите понять - можете не сравнивать. Мне-то что? Решайте для себя сами, что вы хотите.

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

Если у нас электрон представлен в виде точки

то вы неправы. И вам это уже сказали. Вы повторяете глупость, чтобы доказать, что:
- вы не способны слушать;
- вы не способны понимать услышанное;
- вы не способны запоминать услышанное;
- вы не намерены вести нормальный разговор, а намерены "троллить"?
Уточните, пожалуйста.

[Svinks]

Утундрий в сообщении #815368 писал(а):

Svinks в сообщении #815366 писал(а):

это лишь статистический вид электрона

А кто ведёт эту статистику? Ядро?

Люди

[Svinks]

Когда пропускают фотоны через щели, наблюдают интерференционную картину. На эмульсии следы поглощения фотонов должны же быть такие, какие были если бы она захватывала весь фотон, а не часть?

[Munin]

Она и захватывает весь фотон, а не часть.

[Svinks]

Тогда на амальгаме не может быть интерференционной картины?

-- 18.01.2014, 15:22 --

Имеется в виду, можно ли наблюдать на амальгаме интерференционную картину для единичного фотона? По логике нет. Тогда каким образом получили интерференционную картину для дифракции единичных фотонов, если фотоны веществом полностью захватываются, а значит на амальгаме должна быть точка?

[Munin]

Svinks в сообщении #816097 писал(а):

Тогда на амальгаме не может быть интерференционной картины?

Может. Но складывается она из отдельных точек, засвеченных отдельными фотонами. Интерференционной картины не может быть, засвеченной сразу одним фотоном.

Svinks в сообщении #816097 писал(а):

Тогда каким образом получили интерференционную картину для дифракции единичных фотонов, если фотоны веществом полностью захватываются, а значит на амальгаме должна быть точка?

Брали точку, засвеченную единичным фотоном. И спрашивали: а какая вероятность, что эта точка будет именно здесь? Для этого брали много таких точек. (Их можно даже на разных фотопластинках получить). И если все эти точки нанести вместе на один график, то окажется, что в одних местах вероятность этих точек выше, а в других - ниже. И эти места образуют полосы. Это и есть интерференционные полосы для каждого единичного фотона. Фотон, хоть и засвечивает одну точку, но просто не попадает в одни места фотопластинки, а предпочитает попадать в другие - то есть, интерферирует.

[Bobinwl]

Munin, а почему фотон локализован в пространстве, как вы писали выше? Ведь это не солитон, а волна, которая может распространятся во все стороны - ну или если есть фазирование фронта волны от нескольких источников, то в одну сторону, но при этом все равно будет размазываться в пространстве. И как то непонятно выглядит поглощение электронным облаком локализованной (чем?) в объеме электромагнитной волны с края целиком ("при его пролете вскользь") - которое с ваших слов и не то / и не се. Если не иметь в уме картинки локализованного фотона, то не будет никакого поглощения "при пролете вскользь" - будет просто вырезание из фронта падающий на атом электромагнитной волны энергии на переход электрона на новую орбиталь (с уменьшением осцилляций волны на определенной частоте - по закону Планка). И этот фронт электромагнитной волны, падающий на атом, может в принципе получится от нескольких разных источников - т.е. возможно, что вырезается кусочек энергии отсюда / кусочек оттуда - но вырезается кратно $\hbar\omega$ суммарной волны.

[Svinks]

Munin в сообщении #816132 писал(а):

Svinks в сообщении #816097 писал(а):

Тогда на амальгаме не может быть интерференционной картины?

Может. Но складывается она из отдельных точек, засвеченных отдельными фотонами. Интерференционной картины не может быть, засвеченной сразу одним фотоном.

Svinks в сообщении #816097 писал(а):

Тогда каким образом получили интерференционную картину для дифракции единичных фотонов, если фотоны веществом полностью захватываются, а значит на амальгаме должна быть точка?

Брали точку, засвеченную единичным фотоном. И спрашивали: а какая вероятность, что эта точка будет именно здесь? Для этого брали много таких точек. (Их можно даже на разных фотопластинках получить). И если все эти точки нанести вместе на один график, то окажется, что в одних местах вероятность этих точек выше, а в других - ниже. И эти места образуют полосы. Это и есть интерференционные полосы для каждого единичного фотона. Фотон, хоть и засвечивает одну точку, но просто не попадает в одни места фотопластинки, а предпочитает попадать в другие - то есть, интерферирует.

Нет тут интерференции, это лишь статистический эффект. Мне еще не понятно, учитывается ли поглощение фотонов и их испускание стенками между щелями? Так же и с электронами, они часом не выбивают другие электроны? И вообще в этом опыте учитывают взаимодействие фотонов, электронов с веществом из которого состоит стенки между щелями?

-- 18.01.2014, 22:39 --

Bobinwl в сообщении #816220 писал(а):

Munin, а почему фотон локализован в пространстве, как вы писали выше? Ведь это не солитон, а волна, которая может распространятся во все стороны - ну или если есть фазирование фронта волны от нескольких источников, то в одну сторону, но при этом все равно будет размазываться в пространстве. И как то непонятно выглядит поглощение электронным облаком локализованной (чем?) в объеме электромагнитной волны с края целиком ("при его пролете вскользь") - которое с ваших слов и не то / и не се. Если не иметь в уме картинки локализованного фотона, то не будет никакого поглощения "при пролете вскользь" - будет просто вырезание из фронта падающий на атом электромагнитной волны энергии на переход электрона на новую орбиталь (с уменьшением осцилляций волны на определенной частоте - по закону Планка). И этот фронт электромагнитной волны, падающий на атом, может в принципе получится от нескольких разных источников - т.е. возможно, что вырезается кусочек энергии отсюда / кусочек оттуда - но вырезается кратно $\hbar\omega$ суммарной волны.

Интересная идея. То есть: волна фотона испускается во всех направлениях. Этих волн много. Электрон захватывает от разных волн определенное число энергии, краткое постоянной планка?

[Munin]

Bobinwl в сообщении #816220 писал(а):

Munin, а почему фотон локализован в пространстве, как вы писали выше? Ведь это не солитон, а волна, которая может распространятся во все стороны - ну или если есть фазирование фронта волны от нескольких источников, то в одну сторону, но при этом все равно будет размазываться в пространстве.

Локализован он потому, что он волновой пакет. Волны в природе обычно существуют не в виде неограниченно заполняющих пространство, а в виде волновых пакетов.

Размазываться это ему не мешает.

Волновые пакеты значительно проще солитонов, и их свойствами не обладают, - и сделать их намного проще.

Bobinwl в сообщении #816220 писал(а):

И как то непонятно выглядит поглощение электронным облаком локализованной (чем?) в объеме электромагнитной волны с края целиком ("при его пролете вскользь") - которое с ваших слов и не то / и не се. Если не иметь в уме картинки локализованного фотона, то не будет никакого поглощения "при пролете вскользь" - будет просто вырезание из фронта падающий на атом электромагнитной волны энергии на переход электрона на новую орбиталь (с уменьшением осцилляций волны на определенной частоте - по закону Планка).

Будет, будет поглощение.

Раз спрашивает собеседник такого уровня, которому стыдно не ответить, то раскрою карты.

Фотон - это волна вероятности. (Точнее, конечно, квантовой амплитуды вероятности, но не это сейчас важно.) Вероятности разных исходов. Когда атом вырезает из фронта волны падающий на неё кусок - она поглощает фотон целиком, но не со 100 %-ной вероятностью. А остальная часть волны, проехавшая мимо, уносит с собой не энергию, а вероятности других сценариев - тех, в которых фотон не был поглощён данным атомом.

Bobinwl в сообщении #816220 писал(а):

И этот фронт электромагнитной волны, падающий на атом, может в принципе получится от нескольких разных источников - т.е. возможно, что вырезается кусочек энергии отсюда / кусочек оттуда - но вырезается кратно $\hbar\omega$ суммарной волны.

Здесь верно то, что фотон, поглощённый электроном, может быть на самом деле "собран из кусочков" фотонов, излучённых из разных мест. Дело в том, что фотоны между собой тождественны, и если электрон накапливает вероятность: сначала поглотил 60 % фотона, потом ещё 40 % - нельзя сказать, что он это сделал с одним и тем же фотоном, или с разными.

Вам бы почитать учебник по квантовой механике полноценный. Ну, уровня ЛЛ-3.

Svinks в сообщении #816318 писал(а):

Нет тут интерференции, это лишь статистический эффект.

Нет, никакими статистическими эффектами это нельзя объяснить, это строго доказанная математическая теорема. Собственно, причина в том, что вероятности только складываются, а волны при интерференции могут гасить друг друга.

Вы не одиноки в своём заблуждении: очень многие дилетанты при столкновении с квантовой действительностью не могут её принять, и придумывают разнообразные уловки для мысли. Впрочем, не слишком разнообразные: есть две-три типовые штуки, и всё.

Svinks в сообщении #816318 писал(а):

Мне еще не понятно, учитывается ли поглощение фотонов и их испускание стенками между щелями? Так же и с электронами, они часом не выбивают другие электроны?

Учитывается, эти эффекты все слишком малы, и не могут повлиять на картину нужным образом.

[Svinks]

Получается, чем выше энергия электрона, тем сильнее в нём корпускулярное начало, а чем меньше - тем волновое?

[warlock66613]

Svinks в сообщении #816477 писал(а):

Получается, чем выше энергия электрона, тем сильнее в нём корпускулярное начало, а чем меньше - тем волновое?

Главное, по-моему, - понять, что у электрона нет никаких "начал". Точнее есть одно - "электронное начало".