supernova8397
Elektronlar eksi yüklü, protonlar da artı yüklüyse ve bu iki yük birbirini çekiyorsa neden elektronlar çekirdeğin üzerine düşmüyorlar?
burtay-mutlu-shibumi-tr6061
Diğer soruların yanında aslında tam da yerinde sorulmuş bir soru... Direk bir cevap yazmayacağım ama hem konunun dikkati çekmesi için, hem de bir şeyler yazmak isteyenlerin toparlaması için bir durum özeti deneyeceğim.
Eğer farklı kutuplar iseler ve birbirlerini çekiyorlarsa, niye düşmüyor?
Aralarındaki kütle cekimi kuvveti gözardı edilecek kadar küçük...Aralarındaki elektromanyetik çekime oranla hele...
Bazıları dönen elektronun dönme momentinden dolayı (Rutherford) düşmediğini söyleyecek ama bu seferde sürekli enerji harcamalı elektron. Yoksa, hız kaybedip atoma yaklaşması-eninde sonunda düşmesi gerekirdi.
Ya da elektronun bulunduğu enerji seviyesini kapsayan yörüngesinde, açısal momentumuna göre belirlerdiğini düşünebilir ama bu da tek elektronlu atomlar için sağlıklı ölçümler vermiş. (Bohr)
Bazıları olasılık bulutu diyor ve elektronun yeri belirsiz diyor. Ama konumu belli olunca bu sefer hızı dolayısıyla momentumu belirsiz oluyor. Momentumdaki belirsizliği aşmak içinde, belli bir nokta değilde, bir "değerler aralığında" tanım yapmak gerekiyor. Tabii bu aralığın belirsizliği çok küçük bir değerde (indirgenmiş Planck/2) Bence çapraşık fazla gizemli...(Broglie ile başlayıp, Heisenberg, Schrödinger ile devam eden güncel akım)
Elektronların bulunabileceği yörüngeleri kapsayan ve enerji seviyelerini belirleyen kabuklar daha net ve kullanışlı hal aldı.
Buna göre, elektron enerji seviyesi değiştikçe kabuk içinde veye kabuklar arasında yörüngelere yerleşebiliyor ama hep bir miktar enerjisi olduğu için atomla birleşmiyor... Konumundaki ve hızındaki belirsizlikten dolayı bulut olarak ele alınıyor elektronlar...
Aslında sorunuza cevap vermese de özetlemeye çalıştığım bu yaklaşımlar (aralarında hatalı yazdıklarım olabilir, atom modeli önermeleri için bakacağınız kişi adlarını da ekledim) ın ortak noktaları ve sonuçlar önemli bence...
*Elektronlar çekirdeğe asla düşmüyor, böyle bir durum öngörülmüyor.
* Tüm elektron yörünge hareketlerinde, yörüngelerin belirlenmesinde Planck değeri ve katları söz konusu
* Elektronlar sahip oldukları enerji seviyesine göre yörünge değiştirebiliyorlar.
* Işıma, alınan enerjinin atılması ile oluşuyor. Yörüngesinde sabit bir elektronun ışıması demek, enerji yani momentum kaybı demek. Kütle değişmediğine göre hız kaybı demek. Yani ivmeli bir hareket. (Ama ışıma, ivmenin sonucu değil. Tam tersi, sebebi...)
* Her elektronun doğal taşıyabileceği ve durmayı tercih ettiği bir enerji seviyesi var. Elektron uyarıldıkça veya ışıdıkça maruz kaldğı enerji değişimlerinden sonra; "hep eski durumuna dönmeye" meyilli...
* Tüm yaklaşımlarda "parçacıklar" üzerine kurulu...
___ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Artı yük nedir? Eksi yük nedir? Niye birbirlerini çekerler? Bir parçacıktaki "ne" onun artı, eksi veya nötr olmasını belirler?
Sorunuzun cevabı tüm bu koşulları içeren ve açıklayan doğru ya da doğruya yakın bir atom modeli tanımlamasında yatıyor.(???)
( Kendimce bir cevabım var ama yukarıda yazdıklarımla neredeyse hiç uyuşmuyor... O yüzden bilimsel olmadığını bile rahatça düşünebiliriz. Daha sonra, diğer arkadaşların görüş eklemelerinden sonra, eklerim.)
necmi-tufek7866
Süpernova,
Pauli dışarlama ilkesi yüzünden düşemiyorlar. (Yani, hız faktörünün (sıcaklığın) çekime karşı koyma gücünün aşılabildiği durumlarda bile yine birleşemezler. Dışarlama ilkesinin direncini de yenmeleri gerekir.)
Yani aslında bir elektron ve bir proton elektriksel çekim yüzünden birleşemedikleri gibi onları birleştirmek için bayağı fazla güç harcamanız gerekir. Bunun sonucunda ise bir adet nötron ve kaçıp giden bir nötrino yaratmış olursunuz.
omer-karanlik-profil5833
dejenere elektron basıncı...
hic-kimseyle-tartismaz9132
Pauli dışlama ilkesi, bir atomda iki elektronun aynı anda, aynı enerji seviyesinde bulunamayacaklarını ifade eden prensip. (
http://www.kuark.org/2013/06/pauli-disarlama-ilkesi/
necmi-tufek7866
Yanlış anlaşılma olmasın diye hep düzeltme gereği hasıl oluyor. İlke derdini anlatıyor ama genel bir durumu da burada söylemek gerekir.
Aslında "fermiyonlar" aynı konumu paylaşmayı sevmezler. Elektron fermiyondur. Proton da fermiyondur. Böylece sadece iki elektronun değil tüm fermiyonların aynı enerji seviyesinde bulunamayacaklarını belirtmek gerekir. Dışarlama ilkesi bunu gösterir.
bengu-onat6161
heisenberg belirsizlik ilkesine göre elektronun hem momentumunun hem de konumunun aynı anda bilinemeyeceğini biliyoruz. elektron çekirdeğe düşse hem momentumu hem de konumu aynı anda bilinmiş olmaz mı?
kemal-bay-hickimse7261
Elektromanyetk kuvvet.
kemal-bay-hickimse7261
Elektromanyetik kuvvet diye biliyordum ?
mehmet-ali8832
Bengü ve Burtay Mutlu cevapları doğru. Özellikle Burtay bey son zamanlarda hiç beklemediğim şekilde verdiği doğru cevaplarla beni şaşırtmaya başladı:)
Sorunun cevabına gelirsek; Heisenber'in belirsizlik ilkesi gereği elektron çekirdeğe düşemez. Elektronlar genellikle gösterildiği şekilde çekirdek çevresinde dönmezler. Elektronlar çekirdek çevresinde bir bulut halindedirler. Biz " nerede bu elektron"diye bakmaya çalıştığımızda bir anda herhangi bir yerde ( Bulunması muhtemel yerlerden birinde) ortaya çıkıverirler. Belirsizlik ilkesine göre bir parçacığın hem hızı hem de konumunu aynı anda bilmemiz imkansız. Birini ne kadar daraltırsak diğeri de o kadar genişlemiş oluyor. Yani elektron çekirdeğe yaklaştıkça bulunabileceği yerlerin ihtimali azalıyor ve konumu daha belirgin hale gelmeye başlıyor ama hız aralığı da o kadar artıyor. Hızın bir noktadan sonra o kadar artması gerekiyor ki elektron artık o hızla atomun çevresinde duramayarak atomdan kopması gerekiyor. İşte elektronun çekirdeğe düşmemesinin sebebi budur.
mehmet-ali8832
Bengü ve Burtay Mutlu cevapları doğru. Özellikle Burtay bey son zamanlarda hiç beklemediğim şekilde verdiği doğru cevaplarla beni şaşırtmaya başladı:)
Sorunun cevabına gelirsek; Heisenberg'in belirsizlik ilkesi gereği elektron çekirdeğe düşemez. Elektronlar genellikle gösterildiği şekilde çekirdek çevresinde dönmezler. Elektronlar çekirdek çevresinde bir bulut halindedirler. Biz " nerede bu elektron"diye bakmaya çalıştığımızda bir anda herhangi bir yerde ( Bulunması muhtemel yerlerden birinde) ortaya çıkıverirler. Belirsizlik ilkesine göre bir parçacığın hem hızı hem de konumunu aynı anda bilmemiz imkansız. Birini ne kadar daraltırsak diğeri de o kadar genişlemiş oluyor. Yani elektron çekirdeğe yaklaştıkça bulunabileceği yerlerin ihtimali azalıyor ve konumu daha belirgin hale gelmeye başlıyor ama hız aralığı da o kadar artıyor. Hızın bir noktadan sonra o kadar artması gerekiyor ki elektron artık o hızla atomun çevresinde duramayarak atomdan kopması gerekiyor. İşte elektronun çekirdeğe düşmemesinin sebebi budur.
necmi-tufek7866
Belirsizlik ilkesini bu şekilde ele alırsanız o zaman evrende hiç nötron olmaması gerekir. Çünkü nötron bir elektron ve bir protonun birleşmesiyle meydana gelir.
Belirsizlik ilkesinde kesinlik vardır. Asla mümkün olamayacak bir durumu gösterir. Ama doğada bir elektron şartlar uygun olduğunda bir protonla birleşip, kaynaşıp nötron meydana getirir.
Ayrıca atom denilen şey parçacıklar açısından aslında çok büyüktür. Herkes için bol bol yer vardır. En küçük hacimde yani çekirdekte nötronlar ve protonlar bulunur. Bunların hepsi de aynı belirsizlik ilkesine uymak zorundadırlar ama hiç biri zorluk yaşamaz. Ayrıca her birinin kendi spinleri ve kendi yörüngesel momentumları vardır. Tüm bunlar için yer bulurlar.
Elektron ve proton spinleri 1/2 (yani fermiyon) oldukları ve bu spinler yüzünden birbirlerine yaklaşamadıkları için bir elektron protona yaklaşamaz. Buna da zaten "dışarlama ilkesi" denir.
omer-karanlik-profil5833
pauli prensibini açıklamak gerekirse; 2 fermiyonun birbiri ile aynı enerji seviyesinde olamayacağını söyler...bu fermiyonların asimetrik olmaları ile alakalıdır...
elektrondan örnek verecek olursak; iki elektronu spinleri ve enerji seviyeleri aynı ise birbirinden ayırmanın hiçbir yolu yoktur, birbirlerine fazlaca benzerler. aynı yörüngede olmaları birbirlerini yoketmelerine sebep olurdu...
Tam olarak öyle olmasada protonlarıda fermiyon sayabiliriz.Ancak protonlar elektrondan farklıdır be bu yüzden birbirlerinden ayırmak mümkündür...(benzerlik açısından)
Bu yüzden elektronların kendi aralarında yörüngelerinde kalmalarının sebebi pauli prensibi, çekirdeğe düşmemelerinin sebebi de belirsizlik ilkesidir.
Kozmik Anafor Okur Platformu....
omer-karanlik-profil5833
ama kafam karıştı şimdi.... yıldız ölümlerinde nötron yıldızına evrilirken protonlar yörüngedeki atomları yakalayıp nötrona dönüşüyorlardı... belirsizlik ilkesine göre protonun elektronu yakalamaması gerekiyor....
necmi-tufek7866
Ömer Bey,
Elektron kabukları ile ilgili durum farklıdır. Orada dışarlama ilkesini etkisiz hale getirmek için elektronlar ters momentumla aynı yörüngeyi paylaşabilirler. (Bu şekilde bozon gibi davranabilirler.)
Kütle içeren tüm parçacıklar fermiyondur. Hepsi de 1/2 spinlidir. Bu spin durumu onların aynı yörüngeyi paylaşmalarına engel olur. Yani spinleri yüzünden birbirlerini dışlarlar. Bu yüzden elektron protonla birleşmez. Ama elektrik yükünün çekimi sayesinde yörüngesinden de ayrılıp gitmez. (Dışarıdan bir müdahale olmadığı müddetçe.)
Belirsizlik ilkesi çok ekstrem durumlarda ortaya çıkar. Yani normal durumdaki bir atomun bu ilkeyle hiç bir alakası yoktur. Bir parçacığın hareketi kısıtlanmıyorsa belirsizlik ilkesine baş vurmaz. Normal durumdaki bir atomda da hiç bir sıkıntı yoktur. Tüm parçacıklar rahatça hareket ederler. Zaten böyle olduğu için bir atom kararlıdır.
Ayrıca, elektronun çekirdekle bir ilişkisi yoktur. O sadece protonla ilgilidir. Sadece protonun elektrik yükünü takip eder ve onunla birlikte dans eder. Yani tek bir proton da olsa, çok parçacıklı bir çekirdek de olsa onun için fark etmez. Çekirdek deyince sanki başka kuvvetlerle ilgisi varmış gibi anlaşılmasın. Yanıltıcı olur.
necmi-tufek7866
Ömer Bey,
Elektron kabukları ile ilgili durum farklıdır. Orada dışarlama ilkesini etkisiz hale getirmek için elektronlar ters momentumla aynı yörüngeyi paylaşabilirler. (Bu şekilde bozon gibi davranabilirler.)
Kütle içeren tüm parçacıklar fermiyondur. Hepsi de 1/2 spinlidir. Bu spin durumu onların aynı yörüngeyi paylaşmalarına engel olur. Yani spinleri yüzünden birbirlerini dışlarlar. Bu yüzden elektron protonla birleşmez. Ama elektrik yükünün çekimi sayesinde yörüngesinden de ayrılıp gitmez. (Dışarıdan bir müdahale olmadığı müddetçe.)
Belirsizlik ilkesi çok ekstrem durumlarda ortaya çıkar. Yani normal durumdaki bir atomun bu ilkeyle hiç bir alakası yoktur. Bir parçacığın hareketi kısıtlanmıyorsa belirsizlik ilkesine baş vurmaz. Normal durumdaki bir atomda da hiç bir sıkıntı yoktur. Tüm parçacıklar rahatça hareket ederler. Zaten böyle olduğu için bir atom kararlıdır.
Ayrıca, elektronun çekirdekle bir ilişkisi yoktur. O sadece protonla ilgilidir. Sadece protonun elektrik yükünü takip eder ve onunla birlikte dans eder. Yani tek bir proton da olsa, çok parçacıklı bir çekirdek de olsa onun için fark etmez. Çekirdek deyince sanki başka kuvvetlerle ilgisi varmış gibi anlaşılmasın. Yanıltıcı olur.
mehmet-ali8832
Ömer bey konuyla ilgili olarak kuantum tünelleme konusunu incelemenizi öneririm. Örneğin yıldızlar kuantum tünelleme sonucunda parlarlar. kuantum tünelleme olmasaydı hidrojenler birleşerek helyuma dönüşemezlerdi. Güneşin merkezinde sıcaklık ve basınç çok yüksek olmasına rağmen hidrojen izotoplarını birleştirmeye yeterli olmuyor aslında. Bu noktada belirsizlik ilkesi devreye giriyor. Basınç altında sıkışan ve hareket alanı kalmayan ve konumları belli olmaya başlayan hidrojen atomları kuantum tünelleme ile yeterli enerji bile olmadan elektromanyetik bariyeri kırarak birleşip füzyon tepkimesini meydana getiriyorlar. Bu sayede güneş parlıyor ve dünyamızda hayat var. Yani belirsizlik olmasaydı biz de olmazdık hatta evrende başıboş parçacıklar haricinde hiç bir şey olmazdı.
kemal-bay-hickimse7261
Mehmet ali bey biraz daha açıklayıcı olarak anlatmanız mümkün mü ? Tünelleme ve yıldızların füzyon olayını. ?
mehmet-ali8832
Kemal bey, bir kutu içerisinde bulunan momentumunu bildiğimiz bir parçacığın yerini belirlemek istiyoruz diyelim. Kutu o kadar sağlam ki parçacığın o kutuyu kırarak dışarı çıkması imkansız. Parçacığın yerini belirlemek için kutuyu giderek küçültmeye başlıyoruz. Kutunun boyutunu parçacığın boyutuna kadar küçülttüğümüzde ve parçacığın hareket alanı kalmadığı anda yeri de tam olarak belirlenmiş olacak. İşte bunu yapmaya çalıştığımızda kunatum tünelleme denilen şey oluyor. parça köşeye sıkıştığında konumunun belirlenmesini engelleyerek bir şekilde kutunun dışına çıkmayı başarıyor. Hem de kutuyu kırmadan çıkıyor çünkü zaten kıracak kadar enerjisi yok. Yıldızlarda olan şey de bu şekilde meydana geliyor. Yıldız çekirdeğinde atomlar yüksek basınç ve sıcaklık altında, birbirlerini iten elektromanyetik kuvveti yenerek birleşiyorlar ve bu sırada enerji ortaya çıkıyor. Buna füzyon reaksiyonu diyoruz. İşte yıldız çekirdeğindeki basınç ve sıcaklık, hidrojen atomlarının birleşmesi için yeterli değil aslında. Belirsizlik ilkesi ve kuantum tünelleme bu noktada devreye giriyor. Yüksek basınç altında hareket alanı kısıtlanan atomlar, birbirlerini iten elektromanyetik kuvveti yenecek kadar basınç ve sıcaklık olmamasına rağmen kuantum tünelleme ile bu bariyeri aşıp birleşerek füzyon reaksiyonunu meydana getiriyorlar ve yıldızlar da bu şekilde parlamış oluyor.
necmi-tufek7866
Mehmet Ali,
Yukarıdaki soru elektronların neden protonun, çekirdeğin üzerine düşmediği konusundaydı. Siz önce bunun nedeni olarak belirsizlik ilkesini gösterdiniz. Şimdi ise birbirleriyle kaynaşmalarını sağlayan şeyin belirsizlik ilkesi olduğunu söylüyorsunuz ve çok doğru. Yani ilk yazdığınız yazı yanlıştı, doğrusu benim söylediğim gibi dışarlama ilkesiydi.
Şimdi konuyu birleşmeye getirdiniz. Yani bu tam ters bir durum oluyor. Hem konuyu saptırmış hem de sanki ben yanlış bir şey söylemişim gibi size artı bana eksi veriliyor. Umurumda değil ama biraz haksızlık etmiş olmuyor musunuz? Ya da yazılanları iyi anlamadan okuyorsunuz.
Şimdi doğru olanı söyler misiniz... Yani elektron neden çekirdeğe, protona düşmez?
