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2011-06-04 20:10:51|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1,玻尔轨道量子化对多电子的适用性

   我们知道人造卫星都是绕地球旋转的,但是当有多个卫星时我们几乎不会考虑卫星间的相互作用.假设电子是经典粒子.当原子内有二个电子时,他们能不能同时绕原子核旋转呢.

2011年06月04日 - nameab - 我的博客

 我们知道电子绕原子核旋转是平面运动,而物体做平面运动的条件是受力方向和运动方向在同一平面上.在原子内,电子和质子的作用力大小相同,因而电子之间的相互不能忽略.因为质子和另一个电子对这个电子的合力不在这电子的绕核旋转平面上。所以当原子内有多个电子时电子是不能同时绕原子核旋转的.

 
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所以由于电子间的排斥力,电子可能会在原子核的旁边旋转.这时原子核对电子的吸引力为F,但他对旋转轨道的贡献却只有f。适当的半径可以让他旋转的角动量满足玻尔轨道量子化条件.也就是说当原子内有多个电子时,电子不是在绕原子核旋转而是在原子核的旁边旋转,而旋转的角动量则满足玻尔轨道量子化条件。

  (运动轨迹是形。由于原子核的吸引力h不能太大,由于电子的排斥力h不能太小。所以存在一特定的值H,使得电子的能量最小)

(外围是像量子力学所说的那样分层,每一层电子到原子核的距离基本相同,所以同层的电子能量基本相同。由于电子的排斥力,每一层只能容纳一定数量的电子,越外层空间越大能容纳的电子越多)(因为第一层只有二个电子,所以原子不是球形而是椭球)

 

2011年06月04日 - nameab - 我的博客
 

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2,      电子为什么绕原子核旋转不会损失能量而掉入原子核呢。

电子在磁场中做螺旋运动,而螺旋运动也是加速运动,电子不会失去能量而停下来。这是因为磁场有能量供给。地球绕太阳旋转也是加速运动,地球不会因为失去能量而落入太阳这是因为太阳有能量供给。这是可以修改理论而解释的。

 

3,化学键的成因

  电子在原子核的旁边旋转如图,当外层有八个电子时最稳定。如果外层只有7个电子则在某一区域会呈现正电性从而把别的原子的电子吸引过来。这个电子对二个原子核都有吸引力,所以这二个原子就组成了分子。而这个电子受到二个原子核的作用所以势能降低了就会转化成热能,所以化合反应总会 释放热量。而分子周围的的电场分布是不均匀的,他们会互相吸引而组成更大的物质。

 

2011年06月04日 - nameab - 我的博客
 
  

 

4, 场和实物粒子的关系

 场是由实物粒子产生的并以光速扩散,当场和其它物质接触时产生作用力。比如太阳对地球的引力和我们所看到的太阳光一样是8分钟前从太阳发出的。电子以速度V运动如图(2),当它位于O点时对于P的作用力的方向PX’。他在PX投影为经典物理量,所以在PX'的值为PX'=PX/sqrt(1-v^2/c^2),这就是能量的增加。他PX’方向的速度为光速,PX’PX的夹角θ

         cosθ=sqrt(1-v^2/c^2)                    c光速             (1)

所以他在PX方向的速度为C* sqrt(1-v^2/c^2)                   (2)

PX’PX旋转,自旋频率n

      nh=mv^2                          h为普朗克常数          (3)

所以电子对P点的作用力是波动的,库仑定律只是平均值。由(2)(3)可知

     D= C* sqrt(1-v^2/c^2)/( mv^2/h)

    cosθ=sqrt(1-v^2/c^2)

  L=D/ cosθ=C*h/( mv^2)

  sinθ=v/c;

所以  R=L* sinθ=h/(mv) 为德布罗意物质波的波长。

为什么运动时惯性质量会增加呢,这是因为我们作用力的方向是PX’而他前进的方向是PX,加速度没那么大,所以我们认为他的惯性质量变大。引力质量增加是因为作用的空间变小了,而电场是旋转的他的平均值为库仑力,所以运动时质量会增大而电荷不会增加。

 

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5, 玻尔电子轨道量子化的原因

  玻尔电子轨道量子化的原因为电子自旋频率为公转频率的整数倍,由场和实物粒子的关系可知原子核对电子的作用是波动的,当他们耦合时电子从质子得到的能量和他辐射损失的能量相同,电子就会在这轨道上稳定运行。

假若电子在半径为R的轨道运行,他的库仑力和离心力为

  1/4πε。)e^2/R^2=mv^2/R

所以 v=e/sqrt(4πεRm)

频率n=mv^2/h=e^2/(4πεRh)

公转频率k=v/(2πR)=e/(sqrt(4πεRm)*2πR)

k=n则可得到

R=εh^2/(πme^2)

n=i*k    i=2,3,4,..可得到

R=i^2*εh^2/(πme^2)

这和玻尔理论得出的结论相同

 

 电子是在做轨道运动,电子的位置和速度是确定的。科学必将回到他的本原--探索自然现象的因果关系。



 6.什么是尺缩钟慢

什么是场速,场速是电磁场的传播速度。而光是电磁波,所以光速是电磁波传播的速度。

我们知道运动的电场是有旋场。什么是有旋呢,他在P点运动的方向是PX’,PX和PX’的夹角θ为
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cosθ=sqrt(1-v^2/c^2)
 

 
PX’绕PX旋转,它在PX’方向的速度是C,所以在PX的速度只有c*=C*sqrt(1-v^2/c^2),因此电磁场的速度变慢了。但我们是根据光来观测物质的,我们认为光速是C,然后用C和时间来确定距离,所以光速为C。

这里有二个空间,一个是物体相互作用的空间也就是牛顿空间,另一个是我们用光观测到的空间即电磁空间,也就是我们通常理解的空间。牛顿距离为电磁距离的sqrt(1-v^2/c^2)倍,所以变小的是牛顿空间。而场在牛顿空间的传播速度也是电磁空间的sqrt(1-v^2/c^2)倍,所以不是时间变慢而是场速变慢。根据牛顿定律引力质量应该增加1/sqrt(1-v^2/c^2)的二次方倍,但场速减少了sqrt(1-v^2/c^2)所以引力质量只增加了1/sqrt(1-v^2/c^2)倍。而电场是有旋场它的平均值为库伦力,所以库仑力没变。为什么运动时惯性质量会增加呢,这是因为我们作用力的方向是PX’而他前进的方向是PX,加速度没那么大,所以我们认为他的惯性质量变大。

所以尺缩是牛顿空间变小了,而时间变慢其实是场在牛顿空间的传播速度变慢了。钟快钟慢是多普勒现象,即相互接近时看对方的钟都快了而离开时看对方的钟都慢了。孪生子相见时年龄必定是相同的。

光在以太以速度C传播,而任一惯性系的观测者都认为自己是以太的中心别的物质相对自己运动. MM实验为什么认为光速不变,因为仪器认为他是静止的太阳相对自己做运动所以测量不到光速变化。

7.验证相对论的方法
当相互接近时相对论的频移公式为
f’ = f*sqrt((c+v)/(c-v))
= f/(c-v)*sqrt(c^2-v^2) = f/(1-v/c)*sqrt(1-v^2/c^2)
多普勒频移公式为
f’ = f/(1-v/c)
二者相差一个洛伦茨因子。在地球运动的物体速度非常有限,洛伦茨因子非常小,只影响到小数后十几位,远小于我们对速度测量的误差。所以在地球上是测不出这二者的区别。但行星间的相对速度有几十公里,洛伦茨因子能影响到8,9位数,所以测量行星的红移还是验证相对论是否正确的一种方法.相对论诞生之初光谱的分辨率不够,现在已经可以做出裁决了。



8.怎样理解光速不变
 时间和空间都是客观存在,但我们是怎样度量它们的呢
  时间:现代物理是用原子的振动次数作为时间的计量标准,
  空间:现代物理是根据光速不变原理以光在单位时间内的行程作为距离的计量标准。
  不同的惯性系都以这种的方式建立自己的标准时空。这样在同一惯性系光速不变是没什么疑问的。
要怎样理解不同惯性系光速不变呢,. 假设原子的振动频率为每秒100次,在远处有一相对地球静止的星球和相对地球运动的飞船,他们都认为他们的原子钟振动100次后时间过了一秒。如果我们同时收到星球和飞船的光则我们认为星球和飞船的光速相同。飞船和星球都认为自己原子的振动频率相同。如果我们发一光,星球和飞船都在原子振动到相同次数比如他们都在原子振动到第100次时收到我们的光,则他们认为地球的光飞行的时间相同,所以光速相同。飞船认为自己静止而地球相对自己运动,他接收到的光有红移而星球接收到的光则没有红移.
9.观测者和坐标系
物质是独立于意识而客观存在的,即使整个宇宙都没有生命它还是按照它固有的规律演化着。但我们要描述自然现象就要引入观测者和坐标系。不同的观测者观测的结果不一样不代表物理现象的不相同,而是这种观测的差异是可以用理论解释的。遇到具体问题时我们总是会选择我们认为最合理的坐标系。
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