Hva holder elektronene i deres bane rundt Nucleus?
Science er en disiplin bygget på konstant forandring. Moderne atomteorien er relativt nytt, med røtter knapt et århundre gamle, men i den korte tiden har den gjennomgått radikale endringer. Disse endringene gjengi eldre modeller foreldet eller utilstrekkelig for å fullt ut forklare hva som skjer inne i atomet. For å svare på hvorfor elektronene bo i sin bane rundt han kjernen er en kompleks oppgave som krever å lære mer om selve innholdet i saken selv.
Elementary Modell av Atom
Den elementære modell av atom (ofte kalt Bohr-modellen) er vist svært likt et diagram av solens systemet. I denne modellen, den tette kjerne består av elektrisk nøytrale nøytroner og positivt ladede protoner er omgitt av negativt ladede elektroner. Disse elektronene vises som sirkle kjernen som planeter rundt den tette atom "sol". Imidlertid er denne modellen (i beste fall) et ufullstendig bilde av hva som skjer i atomet. Denne modellen savner mange viktige funksjoner for å beskrive atomet nøyaktig.
Dual Nature av Electron
Elektronet er en merkelig enhet. Under visse omstendigheter, kan det fungere som en partikkel, men i henhold til andre, det fungerer som en bølge. I en kobbertråd, er elektrisitet bevegelsen av en samling av diskrete elektroner (hver opptrer som en partikkel). I forsøk hvor forskerne passerer dem gjennom spaltene, men elektroner skape mønstre av interferens som bare kunne oppnås dersom de handlet som bølger. På grunn av dette, en hvilken som helst modell som betrakter elektron som en bølge eller partikkel (og ikke begge) er ufullstendig.
Heisenbergs Usikkerhet prinsipp
Heisenberg var en tysk vitenskapsmann som oppdaget en sammenheng mellom posisjon og momentum som kan oppsummeres enklest ved å si det er en grense for hvor nært du kan vite noe. Med andre ord, ved selve handlingen av å prøve å måle om et elektron, du endrer den. Dette betyr at enhver modell som forsøker å skildre elektronet som å opprettholde et entall bane er unøyaktig. En riktig atommodell må ta hensyn til usikker arten av elektron i posisjon og energi, så vel som form.
Moderne Atomic Model
Den moderne atommodell viser elektroner som eksisterer i sky-lignende orbitaler stedet elliptiske baner. Grunnen til dette er på grunn av den usikkerhet posisjonen og formen av elektronet kan best beskrives ved en sannsynlighet formel. Selv om den positive ladning av protoner i kjernen forårsaker en elektrostatisk trekk som tiltrekker den elektronskyen, er det tilstrekkelig å bevirke at elektronskyen til å kollapse. Kort sagt, er den kinetiske energi av elektronskyen balansert mot den elektriske energi som trekker den mot kjernen. Banen blir opprettholdt fordi det ville kreve mer energi for å trekke den elektronskyen inn i kjernen enn den elektriske ladning kan gi.