Почему в атомных ядрах нет электронов?
- В атомных ядрах нет электронов из-за их отрицательного заряда. Присутствие электронов внутри ядра привело бы к сильному отталкиванию с положительно заряженными протонами, что разрушило бы структуру атомного ядра.
Используя соотношение неопределенностей: Δx * Δp >= h / (4π), где Δx - неопределенность координаты частицы, Δp - неопределенность импульса, h - постоянная Планка.
Найдем неопределенность скорости электрона:
Δx = 10^-15 м (размер ядра)
Δp * Δx >= h / (4π) => Δp >= h / (4πΔx).
Теперь рассчитаем значение неопределенности скорости электрона:
Δv >= Δp / m, где m - масса электрона.
Δv >= h / (4πΔxm_e) ≈ (6.63×10^-34 Дж·с) / (4π * 10^-15 м * 9.11×10^-31 кг) ≈ 5.77×10^6 м/с.
Сравним полученную величину неопределенности скорости с величиной скорости света:
Скорость света (c) ≈ 3.00×10^8 м/с.
Ответ:
Неопределенность скорости электрона (порядка 10^6 м/с) значительно превышает скорость света, что приводит к невозможности точно определить его положение внутри атомного ядра.