Elektronenstraling in stationaire toestand

[physicalattraction]

@Boormeester: dat jij niet in de kwantummechanica gelooft en je eigen theorieën er op na houdt, doet niets af aan het antwoord op de vraag van Newbee waarom binnen de kwantummechanica een elektron in een atoom geen straling uitzendt.
 

Dat is vreemd want als een elektron door een proton wordt ingevangen zou dan plotseling de beweging van het elektron ophouden? Verdwijnt het elektron dan opeens in het vacuum om dan maar af en toe lukraak ergens op te duiken in de zogenaamde sferische wolk rond het proton? Zou dan niet precies hetzelfde moeten gebeuren in een cyclotron als het elektron een elektrisch veld binnenvliegt?

 
Het elektron verdwijnt niet in het vacuüm. De golffunctie die eerst sterk gelocaliseerd in de ruimte was, is daarna niet meer sterk gelocaliseerd in de ruimte, maar uitgesmeerd in een bolvorm. Vreemd? Inderdaad!. Welkom in de kwantummechanica.
 
Iedereen weet dat de kwantummechanica niet volmaakt is. De Kwantumelektrodynamica (QED) beschrijft de observaties al meer, maar dit maakt het ook weer een stuk complexer. Helaas is er nog geen simpelere theorie die kwantummechanica vervangt en alle observaties beschrijft, ook niet Boormeester's theorie. Een simpel voorbeeld:
 

Zoals al eerder gezegd: een elektron dat wordt ingevangen door een proton en het waterstof atoom vormt, zendt maar een foton uit en wel op het moment van invangen wanneer het gecombineerde E-veld van elektron-proton een foton uitzendt om van de overtollige kinetische energie af the komen.

 
Een snelle zoekactie op Google levert dit artikel op. Hierin staat letterlijk: The (e, 2γ) radiative recombination is described as a two–step process where, in the first step, a free electron is captured into an excited ion state of the projectile ion under the simultaneous emission of the ”recombination” photon γRR.

[Boormeester]

Je verwijzing bevestigd alleen maar wat ik zeg. Een versnellend elektron zendt dus geen straling uit. Alleen bij vangst door het atoom wordt 1 (ingevangen door de grondtoestand) foton, of 2 (invang door een hogere schil en daarna naar de grondtoestand) fotonen uitgezonden.
De huidige kwantummechanica is zeker niet perfect zoals je zelf al zegt. Het is gebaseerd op een onjuist postulaat (E = h.f) en daarna wordt er via het correspondentie principe een wiskundig voorschrift op losgelaten en vervolgens beweert men dat het fysische realiteit is!
De AR is fysische realiteit en dat kun je van de kwantummechanica niet zeggen. Je moet dus kijken naar de kwantummechanica waar de fout zit. Maar dit gebeurt niet en men blijft hardnekkig vasthouden aan een onjuiste voorstelling van zaken. Geen wonder dus dat beide theorieën niet te verenigen zijn.
Feynman was tenminste eerlijk over zijn pad integraal methode: het is een aardig methode om mee te rekenen, maar of het fysische realiteit is?

[mathfreak]

 Het is gebaseerd op een onjuist postulaat (E = h.f)

Wellicht lijkt het me beter als je je eens nauwkeuriger in de geschiedenis van de ontwikkeling van de kwantummechanica gaat verdiepen. Met de formule E = h·f is niets mis. Je dient je echter te realiseren dat deze energie los staat van energie-uitdrukkingen zoals die voor materiële deeltjes gelden.

[Boormeester]

Voor Mathfreak:
Dat is correct. Voor deeltjes zonder rustmassa (die bewegen dus met de lichtsnelheid en zijn inderdaad een golf) geldt E = h.f
De huidige kwantummechanica zegt echter dat voor rustmassa deeltjes ook geldt dat E = h.f (een postulaat) , en dat is niet juist. Op dit postulaat is de hele kwantummechanica gebaseerd.
Uit je opmerking maak ik op dat je je daar niet van bewust bent.

[die hanze]

 
De huidige kwantummechanica zegt echter dat voor rustmassa deeltjes ook geldt dat E = h.f (een postulaat) , en dat is niet juist. Op dit postulaat is de hele kwantummechanica gebaseerd.

 
 
Dit is gewoon niet waar. De QM neemt dit helemaal niet als postulaat aan, het volgt ook niet uit berekeningen en geen enkele wetenschapper die iets van QM kent beweert dat dit zo is.
Als je de QM onderuit wil halen, verzin dan geen valse postulaten en formules die de QM helemaal niet gebruikt of voorspelt.
Bovendien hoort dit, net als ik in een vorige post aanhaalde, in de sectie theorie ontwikkeling want dit maakt het voor de topic starter allemaal heel onduidelijk.
 
De energie van een rustmassa deeltje wordt berekent door de hamiltoniaan operator los te laten op de golffunctie (de state-vector in de hilbert ruimte).
De frequentie is niet altijd goed gedefinieerd, enkel als de state een eigenvector is van de impuls operator en zelfs in dat geval klopt jouw formule(E=hf) ook niet.

[Boormeester]

Beste Hanze: voor jou informatie heb ik wat bestanden bijgevoegd ter opfrissing van je kennis. Wat je in je vorige bericht beweerd is totale nonsens.

[Boormeester]

Voor die Hanze: hier heb ik nog een bestand bijgevoegd waarin duidelijk het postulaat E = h.f staat.

[die hanze]

Dat staat daar ook niet als postulaat, als je de hamiltoniaan laat inwerken op een vlakke golf om zo de eigenwaarde te vinden dan kom je inderdaad die formule uit maar als er een potentiaal aanwezig is klopt dat helemaal niet.
Het wordt gebruikt als "handwaving argument" om uit te leggen hoe ze aan die energie en impuls operatoren komen om zo de schrodinger vergelijking "af te leiden".
 
In moderne QM worden de operatoren afgeleid en gedefinieerd volgens de symmetrie waaruit een bepaalde behouden grootheid ontstaat.
Waarom focus je ook zo op E=hf als postulaat? Is p=hk/2pi staat toch op net dezelfde voet?

[Boormeester]

Het staat er wel als postulaat! Er staat namelijk: als deze onderstelling juist is,.....
De onderstelling E = h.f is alleen te combineren met de formule van Einstein (E = m.c²) wanneer er sprake is van een fasesnelheid van c²/v en daar gaat het dus fout. Zie mijn eerdere argumenten daarvoor op dit forum.
p = h/λ is wel juist! Daarover is geen discussie.
In mijn optiek heeft de opgewekte golf in het vacuüm een fasesnelheid van c en en dan krijg je via p.c = h.f en c = f.λ ook p = h/λ

En daarom is de huidige kwantummechanica niet te combineren met de AR van Einstein.

[Boormeester]

Als je stelt dat E_tot = h.f  dan laat je de operator voor E (correspondentie principe) inwerken op E_totaal !!! En E_totaal = E_kin + E_pot
Dus ook inclusief de potentiële energie.

[die hanze]

Als elke veronderstelling een postulaat word zou het nogal een boeltje worden. Educatieve boeken gaan niet mieren neuken over aannames en alles perfect correct afleiden uit de grond beginselen(postulaten).  De correcte formulering van de QM is redelijk abstract en wiskundig moeilijk, dit komt het overbrengen van zeer moeilijke concepten niet ten goede, vandaar dat veel boeken shortcuts nemen en af en toe dingen zonder goed uitleg poneren om zich niet te verliezen in wiskundige definities en te focussen op de fysische ideeën. Wat is de titel van jouw boek trouwens? J.J. Sakurai is een goed boek over kwantummechanica als je er wat dieper op in wil gaan. Merk ook op dat historisch gezien er veel ad hoc regeltjes verzonnen werden zonder goede uitleg maar puur om de vreemde experimentele resultaten te verklaren. Planck zoog de kwantisatie van zijn oscillators gewoon uit zijn duim, hij had geen flauw idee waarom hun energie gekwantiseerd zou moeten zijn. Het kon wel het zwarte straler spectrum verklaren. Even later trok einstein deze kwantisatie door naar de straling zelf (verklaring foto-elektrisch effect), wederom het waarom is niet duidelijk maar geïnspireerd door experimenten. De kwantummechanica is historisch ontwikkeld met vallen en opstaan, de broglie die zijn golf vergelijkingen E=hf en P=hk verzon had hier ook geen goede reden voor maar zijn belangrijk inzicht was om ook deeltjes als golven te beschrijven. Educatief gezien is het soms logisch en goed om een beetje historische chronologie te behouden maar later is de quantummechanica in een wiskundig consistent jasje gestoken waarin al deze aannames niet voorkomen als postulaten. Die broglie vergelijkingen rollen er vanzelf uit als je de schrodinger vergelijking oplost in een platte potentiaal.

[die hanze]

De bekende formule E = m.c²  is zoals reeds eerder aangehaald op dit forum een speciaal geval van een meer algemene formule E²=(pc)²+(mc²)² waarbij de impuls p nul is.

\(c=f.\lambda\)

De bovenstaande formule geld alleen voor fotonen.

[Boormeester]

Met E² = (m.c²)² bedoel ik, mijn beste: (m₀.c²)² + (p.c)²
 
Je moet onderscheid maken tussen deeltjes met rustmassa en deeltjes zonder rustmassa. Fotonen die geen rustmassa hebben en daardoor met de lichtsnelheid bewegen. Ze hebben een ander voortplantings mechanisme dan rustmassa deeltjes.
Voor fotonen heeft men experimenteel vastgesteld dan hun energie gelijk is aan: E_foton = h.f
Dat heeft men voor rustmassa deeltjes niet kunnen vaststellen. Maar desalniettemin gaat de kwantummechanica ervan uit dat dat wel het geval is. Een grote fout. Natuurlijk kun je er een wiskundige theorie op los laten die dat resultaat oplevert. Maar het gaat erom of dat fysische realiteit is!!! En dat is het niet want de kwantummechanica kan niet met de AR verenigd worden. Ra ra hoe kan dat??

[Boormeester]

Als je ervan uitgaat dat een rustmassa deeltje een golf in de vacuum energie ruimte opwekt bij beweging tov de waarnemer, dan geldt dat p.c = h.f.
Deze opgewekte golf beweegt met de lichtsnelheid en daardoor geldt dat p =h/λ.
Hieruit kun je direct de conclusie trekken dat er een kracht nodig is om het deeltje een andere golflengte te laten opwekken.
Er geldt immers: F = dp/dt = -h/λ².(dλ/dt).  Impuls behoud wordt ook wat simpeler:   F.dt = m₂.v₂ - m₁.v₁ = h.(1/λ₂ - 1/λ₁)
 
Historisch wist men niet goed wat men aanmoest met de 'de Broglie' golflengte omdat men nog niet afwist van de vacuum energie. Men heeft er toen maar een zogenaamde waarschijnlijkheids golf van gemaakt zonder zich verder druk te maken over de 'de Broglie' golflengte. Het werd uiteindelijk' de kans om ergens in de ruimte een deeltje aan te treffen'. Niet echt een fysische realiteit.

[jkien]

Opmerking moderator

De discussie is off topic geraakt, en wordt daarom gesloten