Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Zijn alle elektronen even lang?

Als ze in hun schil ronddraaien zit er dan verschil in lengte per atoomsoort of per schilniveau?

erotisi
10 jaar geleden
1.8K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Bij de vraag hoe lang een elektron is, kunnen we ook denken aan de de Broglie-golflengte. Deze is afhankelijk van de snelheid van het elektron, en aangezien niet alle elektronen dezelfde snelheid hebben, zou het antwoord kunnen luiden: nee, niet alle elektronen zijn even lang, want verschillende elektronen hebben een verschillende de Broglie-golflengte.
(Lees meer...)
Bronnen:
WimNobel
10 jaar geleden

Andere antwoorden (2)

Een elektron heeft geen lengte, een elektron heeft een afmeting. Die afmeting is in ieder geval kleiner dan 10^-22 meter.

Je hebt het echter over elektronen rond een atoom. Die draaien niet in een schil rond; dat is het klassieke beeld, waarin een atoom bestaat uit elementaire deeltjes die we als een soort "harde bollen" zien. Het kwantummechanische beeld is heel anders.

In het kwantummechanische beeld zijn elektronen een soort staande golven rond de atoomkern. Die staande golven worden afgebeeld in de vorm van orbitalen. Afhankelijk van de "schil" (in het klassieke beeld) ziet zo'n orbitaal er heel anders uit, van een eenvoudige bolvorm tot een complexe structuur. De vraag hoe groot een elektron is, heeft in dit beeld geen betekenis. Het enige dat we kunnen zeggen is hoe een orbitaal eruit ziet.
 
(Lees meer...)
Plaatje bij antwoord
Bronnen:
Cryofiel
10 jaar geleden
Thecis
10 jaar geleden
Om nog even een aanvulling te geven:
- Vooralsnog gaat men er van uit dat een elektron geeft afmeting heeft, maar als het het heeft, is het kleiner dan wat Cryo aangeeft. Vooralsnog heeft het elektron een (rust)massa
- Een orbitaal geeft een kansverdeling van waar je het elektron kan vinden.
Cryofiel
10 jaar geleden
Bedankt voor je aanvulling, Thecis!
Thecis
10 jaar geleden
+ Welcome!
Wat een moeilijke vraag... en ik heb er toch een half uur moeten op doordenken, voor ik durfde antwoorden.
Ik twijfel dan ook tussen een aanvulling op Cryo en Thecsis die als een van de weinigen doorhebben dat de wetenschap zichzelf continu tegenspreekt bij alle veronderstellingen, maar waag me toch aan een wiskundiger antwoord:
Vraag = "Zijn alle elektronen even lang? - per atoomsoort - per schil"
Ik start weer met koper: Aan de ene kant duwen de elektronen en aan de andere kant van de massa ontsnappen ze weer.
Einsteins speciale relativiteitstheorie kennen we onder E = m.c², E = energie, m = massa, c = lichtsnelheid. Dus massa = vierkante lichtsnelheid over energie. Dit geldt voor normale massa's maar niet voor piepkleine massa's en Einstein had snel door dat het probleem begint bij het naderen van de lichtsnelheid. Al wat een massa heeft en 'rond' een grote massa draait, volgt eenparig rechtlijnige beweging en van daaruit de middelpuntvliedende kracht. Dit kan gewoon niet dus een elektron draait NIET rond een kern, want met Pi zie je dat die... dan sneller dan het licht zou. Elektronen draaien niet, ze 'WORDEN' (zijn?). Vandaar de algemene rel.theorie waarj Einstein na m.c² + correcties plaatst om de energiegrootheid juist te bepalen. Of die formule uitlegt wanneer de massa naar 0 gaat (lichtsnelheid²= oneindig groot bji massa=0 en je komt op de golftheorie uit waarbij fotonen dan wel massa-deeltjes zijn of niet).
Als de elektronen elektriciteit 'fysisch' mogelijk maken (in + duwen tegen materie = uit andere kant), dan MOETEN ze een massa hebben. En massa=lengte. Maar hier houdt het begripsvermogen al op: De prentjes tonen elektronen per schil en per atoomsoort maar dat is 100% fictie (het onvindbare gravion ooit vinden/afleiden, kan soelaas brengen). Maar doordat ze dit aan lichtsnelheid moeten doen vanuit de formule, kan er net geen massa=lengte zijn.

De oplossing is dus: Bij elektronen is lengte een combinatieeingschap van 'zijn' incl. wat ik 'verplaatsingseigenschap' noem (bewegingsgestalte). En die samen zou constant moeten zijn. Naargelang de 'verplaatsingseigenschap' hebben ze dus eigenlijk een andere 'lengte', 'diepte'... waarbij de tijd de derde dimensie vormt.

In elke fysische voorstelling 'WORDT' de elektron per schil een andere lengte.
In werkelijkheid 'ZIJN' ze identiek (even lang).
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Excuses, voor het rare taalgebruik, maar hoe kun je met taal en wiskundige grootheden iets uitdrukken dat ons bevattingsvermogen overstijgt en afwijkt van de basis natuurwetten waarvan we vertrekken en die allemaal op 'normale massa' en 'normale snelheden' gebaseerd zijn. Lichtsnelheid is gewoon de maximale snelheid, en nul is de minimale snelheid. Beiden bestaan niet, behalve als grenzen waarbinnen de realiteit bestaat. Zo even moeilijk de vraag: tegen wat drukt de elektron en met wat is de ruimte gevuld waar het elektron zich op een bepaald tijdstip t0 bevindt? Aanvaarden we niet gemakkelijker dat een punt 'geen grootte heeft' in de wiskunde, maar hoe kan een rechte dan in godsnaam een verzameling punten zijn? Hoe kan een cirkel in godsnaam een veelhoek zijn met oneindig veel zijden? Elke cirkel, elke lijnstuk van een rechte is voor ons altijd een eindig aantal punten of zijden. Het mooie hiervan is dat de filosofie enkel hier zowel met het geloof als met de wetenschap versmelt: "Aan de grenzen zijn er geen grenzen meer." Of je kunt ze in elk geval niet zien omdat je op de grens staat. De lengtes van protonen en elektronen zijn dus allemaal gebaseerd op berekeningen omgekeerd. Nooit op metingen, want zelfs een elektronenmicroscoop meet met straling (en ook geluid, zichtbaar licht en warmte zijn stralingen ten slotte).
Thecis
10 jaar geleden
Als ik een aantal opmerkingen mag plaatsen. Ten eerste ben ik van mening dat wetenschap zichzelf niet continu tegenspreekt. Wanneer theorieen terdege bewezen zijn, moet er toch wel echt iets fundamenteels veranderen wil de wetenschap zichzelf tegenspreken. In de pioniersgebieden zal dit zeker voorkomen, daarvoor is het nog ontgonnen gebied. Maar de klassieke mechanica, daar zal weinig aan veranderen.
Echter denk ik wel dat je het goed bedoelt, in de zin dat sommige dingen heel paradoxaal lijken, maar dat dat meer komt omdat onze belevingswereld totaal anders is dan wat relativiteit of quantum mechanica beschrijft. Ten tweede geldt E=Mc2 voor alles, dus ook voor piepkleine massa's. Daarom spreken we bij elektronen ook van een rustmassa. Zodra ze bewegen wordt (een gedeelte van) de massa omgezet in kinetische energie. Op macroscopische schaal merk je daar niets van (ook door de lage snelheid), maar omdat een elektron zo klein is, wordt een substantieel gedeelte van de massa omgezet in kinetische energie. Ten derde had Bohr het probleem al (dat elektronen geen bolletjes kunnen zijn). Hij beschreef dit model iets eerder dan Einstein. Er moest energie verloren gaat waardoor de elektron binnen luttele nanoseconden in de kern zou knallen. Ten vierde wist Einstein niet alles. Hij verzette zich fel tegen de quantum mechanica met de uitspraak "God doesnt play dice". Hij vond dat alles deterministisch moest zijn en kon er niet uit dat er QM een goede verklaring zou zijn. Blijkt wel waar te zijn.
Thecis
10 jaar geleden
Als vijfde wil ik aangeven dat je het hebt dat elektronen duwen tegen materie door het koper heen. Dit is helaas een verkeerde aanname. Materie is grotendeel niets. De elektronen gaan door de orbitalen heen waar ze langzaam van plek wisselen onder invloed van een externe kracht (elektrische stroom, koper heeft geen spontane stroom kringloop.
Tevens heeft een elektron geen afmeting op welke manier dan ook als die in een schil zit. De schil geeft namelijk geen formaat aan van iets dan ook. Het is de grafische weergave van een kansverdeling van waar je het elektron op elk moment kan vinden. In een S-orbitaal (welke bolvormig is) heb je een kansverdeling dat je ergens op die bolvorm het elektron kan vinden. Bij een P-orbitaal (lobvormig langs 3 assen) heb je een grote kans het aan de ene of de andere kant te vinden, maar niet exact in het midden (in de kern). Dit is ook bekend als het zogenaamde tunneleffect van kleine deeltjes. Je hebt helemaal gelijk dat we op dit soort momenten heel dicht tegen de filosofie aan zitten. De grootste fysische geesten hebben dan ook een behoorlijke filosofische inslag.
Overigens kunnen atomen al wel exact gemeten worden, protonen e.d. inderdaad nog niet (IBM heeft al met een elektronen microscoop de tekst IBM op een plaat gemaakt door alleen maar de atomen te verplaatsen!)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Ofwel ligt het aan mijn interpretatie van je tekst, ofwel zeg je dat elektronen geen massa hebben. Toch bevat een elektron steeds minstens 511 keV aan energie. 511 keV in massa, de rest is kinetische energie. Reken uit die massa: 511 keV = 511000 eV. 511000 eV * 1,6*10^-19 C/e = 8,19*10^-14 J m = E/c² = 8,19*10^-14 / 299792458² kg = 9,11*10^-31 kg. Daar heb je de massa van je elektron. Over de rest van je redenatie kan je eindeloos filosoferen. Tot je bepaald hebt welke regels en wetten nog steeds van toepassing zijn op subatomair niveau.
Thecis
10 jaar geleden
Nee, wat ik aangeef, is dat elektronen zeker een rustmassa hebben en dat elektronen die bewegen een gedeelte van hun massa omzetten in kinetische energie. De reden dat ik "een gedeelte van" tussen haakjes had gezet, is omdat er elementaire deeltjes zijn die bijna hun gehele massa in snelheid hebben omgezet, voor electronen geldt dat een gedeelte van de massa omgezet is snelheid. Wellicht wat raar verwoord (of gewoon niet handig), maar ik ben het met je eens. Verder kan je natuurlijk inderdaad heel ver filosoferen, maar het merendeel van de natuurwetten zijn inmiddels bewezen (snaartheorie e.d. nog niet nee en het zijn nog wel meer voorbeelden). Dat hebben we in andere posts waarschijnlijk al genoeg uitgediept :D
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Dit vind ik nu eens echt tof: met de aanvullingen van Daki en Thecis, past mijn antwoord eigenlijk ook perfect onder het antwoord van Cryofiel. De term 'redenatie' is dan ook zeer goed gekozen, Daki. Maar toch deze opmerking: de berekening van de massa 9,11E-31 en 511kEV aan Energie zijn bizar genoeg een van de schijnbare paradoxen zoals Thecis zegt: Ze zijn beiden berekenbaar uit elkaar, maar op dit kleinste niveau wordt de verwarring tussen kinetische energie in rusttoestand (eigenlijk onbestaande, de trillingen blijven, of we moeten het over het oeratoom hebben voor de oerknal en ook daar draaien onze gedachten en berekeningen dol) aanleunend bij de trillingsenergie of bewegingsenergie. Wel ben ik je erg dankbaar voor je concrete berekening hierboven, en lijkt het me inderdaad dat we zelfs met onze verschillende benaderingswijzen eigenlijk zo toch weer allemaal elkaar begrijpen. Het allermooiste vind ik Thecis die eigenlijk zegt dat onze materie vooral uit 'niets' of 'lege ruimte' bestaat. QED? (quod erat demonstrandum = Wat te bewijzen was?)

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding
+