Re: perche' gli elettroni non collassano nel nucleo?

From: Elio Fabri <fabri_at_mailbox.difi.unipi.it>
Date: 2000/04/27

Topina ha scritto:
> Credo che per spiegare la cosa a livello intuitivo anch'io avrei usato un
> linguaggio simile; non vedo perche' non si possa parlare di equilibrio tra
> attrazione coulombiana e forza centrifuga, dal momento che Rutherford e'
> partito da questa ipotesi e Bohr stesso ha usato, credo, l'equazione di
> equilibrio per determinare il raggio dell'orbita dell'elettrone nello stato
> fondamentale per gli ioni idrogenoidi.
Direi che Rutherford non c'entra: si e' limitato a fare esperimenti che
hanno portato a concludere che esisteva il nucleo, e non una
distribuzione di carica positiva grande quanto l'atomo.
Quanto a Bohr, non ricordo i termini esatti che usa nel suo lavoro (l'ho
letto tanto tempo fa...) ma comunque il punto non e' che Bohr abbia
usato un modello "planetario", sul che non si discute; si tratta di
vedere se stia bene o no parlare di "forza centrifuga".

A mio parere un fisico (e a maggior ragione uno studente di fisica) non
dovrebbe mai usare il termine "forza centrifuca" se non quando si ponga
in un riferimento rotante.
La sola cosa da dire e' che un moto circolare e' accelerato, e che per
dare un'accel. ci vuole una forza. Non c'e' quindi nessun "equilibrio":
la forza e' una sola, quella di attrazione coulombiana.
E poi: ti sfido a spiegare, usando la "forza centrifuga", le orbite
ellittiche. E visto che quelle circolari sono solo un caso particolare,
che fai: nel caso generale ragioni in un modo, e in quello particolare
cambi discorso?

> E per quanto riguarda la "velocit�" dell'elettrone (sempre limitandoci al
> modello planetario o a quello di Bohr) a me pare proprio che se non e'
> prossima a quella della luce, pure sia con essa confrontabile.
Dipende da cosa intendi per confrontabile: nell'idrogeno e' c/137.
Per gli elettroni interni degli atomi pesanti puo' essere 10 volte
maggiore.

> Ti faro' un esempio: le molecole di Deuterio (biatomica) e di Elio
> (monoatomica) sarebbero di per se' fisicamente indistinguibili, perche'
> contengono lo stesso numero di protoni, neutroni ed elettroni ed avrebbero
> quindi lo stesso peso atomico...
Su questo hai gia' avuto risposta, ma mi sembra che ci sia bisogno di
chiarirti un po' meglio le idee (non pensare che voglia montare in
cattedra, ma visto che sei agli inizi, e io ... un po' piu' avanti,
posso esserti utile ;-) )
Anche se per avventura la massa di una molecola di deuterio e quella di
un nucleo di elio (mio omonimo :-)) ) fossero uguali, non basterebbe per
dire che sono indistinguibili. Le proprieta' chimiche sono del tutto
diverse. Ma forse tu ti riferivi solo alla massa.

> ... senonche' in una delle due (non ricordo quale) la velocita' degli
> elettroni e' maggiore, e quindi la molecola (per la teoria della
> relativita') ha un peso atomico maggiore.
Troppo facile; alla massa totale contribuiscono le energie cinetiche
degli elettroni, ma anche le energie potenziali. E si da' il caso che
quando l'energia cinetica e' maggiore, lo e' anche (in valore assoluto)
l'en. potenziale, che pero' e' negativa e doppia di quella cinetica.
quindi le cose se mai andrebbero al rovescio...
Ma come giustamente ti ha fatto notare Subatomic, la ragione nella diff.
di massa sta nelle energie di legame nucleari, che sono di gran lunga
maggiori.

A proposito di Subatomic, scrive:
> A tale riguardo (e visto che e' intervenuto nella discussione) mi permetto
> di consigliarti la lettura (speriamo che non si offenda) di un contributo
> divulgativo presente online di E. Fabri sull'elettrodinamica quantistica in
> cui mi sono imbattutto mentre cercavo disperatamente informazioni su alcuni
> aspetti della QED.
Perche' mai mi dovrei offendere?? Se ho messo in WWW quelle pagine, e'
per farle leggere...

> Con l'occasione mi complimento per la sua chiarezza espositiva (ma ho notato
> un certo astio verso i teorici.....ho notato bene?).
Astio? E' una parola pesante... Non era certo mia intenzione. Forse hai
interpretato male certe battute che hanno solo lo scopo di alleggerire
il discorso.
Se puoi essere piu' specifico, e farmi qualche esempio, ne terro' conto.
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
Received on Thu Apr 27 2000 - 00:00:00 CEST

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