電子はなぜ原子核に落ちないのか？
2025-04-28
古典物理学では、原子核の周りを回る電子はエネルギーを放射し、原子核にらせん状に落ち込み、原子が崩壊すると予測されています。しかし、量子力学は異なる説明を与えます。電子は明確な軌道を描くのではなく、確率雲の中に存在し、その位置と運動量はハイゼンベルクの不確定性原理に従います。電子が原子核に近づくにつれて、そのポテンシャルエネルギーは減少し、運動エネルギーが増加し、両者のバランスによって原子核への落下が阻止されます。確率密度プロットは電子が原子核の近くに存在する可能性が最も高いことを示していますが、動径確率プロットはボーア半径で確率が最も高いことを示しています。これは原子の安定性を説明し、量子力学と古典力学の根本的な違いを浮き彫りにしています。
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