按经典电磁学理论,核外电子绕原子核运动时要不断向外辐射电磁波,电子能量不断减小,为什么轨道半径要减小?请用公式和必要的文字说明为什么速度减小?不能减小电势能吗?

问题描述:

按经典电磁学理论,核外电子绕原子核运动时要不断向外辐射电磁波,电子能量不断减小,为什么轨道半径要减小?请用公式和必要的文字说明
为什么速度减小?不能减小电势能吗?

核外电子应该用量子力学来讨论吧... 由於轨道角动量量子化,是不会不断向外辐射电磁波的.

我不同意二楼的意见 虽说可以解释这个问题 但是这个问题不属于经典力学研究范围 简单的说 能级越高能量越大 释放电磁波 能量降低 也就随之向低能级跃迁 也就是近核轨道

电子动能和势能之和为E=-KQe/2r,Q是原子核电荷,K是比例系数.总能量是负的,所以半径越小,能量也越小.
半径减小就是减小电势能,半径变小后速度其实是变大的.mv^2/R=KQe/R^2.或者可以用卫星绕地球运动来类比: mv^2/R=GMm/R^2,所以速度随距离减小而增大.
另外,经典电磁波解释电子辐射电磁波,能量不断减小,这是有问题的.要量子力学的知识才能准确回答:即电子在不同能级间跃迁时才能发射电磁波,在本能级上运动不发射电磁波.

电子原来在轨道作圆周运动,库伦力等于所需向心力mv^2/r,现在速度减小,所需向心力变小,库伦力大于所需向心力,使电子做近心运动,半径减小。到大学就知道电子的总能量公式为E=-KQe/2r,Q为中心核的电量,可见能量越小,半径一定越小。