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为什么带正电的质子与带负电的电子没有相互吸引?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/18 19:35:06
为什么带正电的质子与带负电的电子没有相互吸引?
质子与电子结合成中子,形成中子星,那为何在原子中电子仅仅绕着原子核旋转,没有与质子结合呢?
假如在物质上加上巨大的压力,原子核只好被迫解散,从里面放出质子和中子.放出的质子在极大的压力下会跟电子结合成中子.这样一来,物质的结构就发生了根本性的改变,原来是原子核和电子,现在都变成了中子.这样的状态就叫做“中子态”.中子星内部的压力是很大的,将电子强行压入原子核内,与质子结合形成中子.并且电子与质子不是简单的结合成中子,要满足轻子守恒,所以电子与质子形成中子的过程中要吸收一个反中微子或者放出一个中微子.
再说,电子也不是围绕原子核圆周运动的,初中、高中只是为了简化模型这样教我们的,实际上由“不确定性原理”可以知道,即使电子在原子核外静止不动,也不会掉落进原子核内部,它是量子化的.现在认为电子在原子中不是做任何的特定运动,无法确定其运动轨迹,而是以一定的几率出现在核外的各个位置上.
我们日常生活中遇不到如此大的压力将电子压入原子核,当然原子会稳定存在,而不像中子星那样.
再问: 不是说同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引?那为什么质子与质子可以挨在一起,而带相反电荷的质子与电子却没有挨在一起呢?
再答: 质子与质子间确实有很大的静电力相排斥,但是还有一种力叫做“强相互作用力”,也是4种基本力中的一种(四种基本力分别为万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力),这种强相互作用力将质子与质子“拉”在了一起,以至于它们之间的静电力无法将它们分开。 而质子与电子之间有静电引力,但是,质子与电子并不像宏观物体一样,不是说二者之间有引力就可以把它们吸引到一起。原子核外的电子要满足在一定的能级上才会稳定存在,而这种能级不是连续的,而是分立的,是量子化的,所以电子不会与原子核挨在一起;测不准原理也从另一个角度说明了电子不具有足够的能量进入原子核,除非外界给予足够的条件,比如极高温度、极大压力等等,才会使电子进入原子核。