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拋開量子論電子的排布

電子的排布歸根結底來自四個力:原子核對電子的排斥力、原子核對電子的引力、電子與原子核的電場引力、電子與電子的電場斥力。我們簡稱核斥力、電子引力和電子斥力。

因為我們在時間上無法區分更為短暫的時間片段,所以我們看到的電子呈雲的狀態分布在原子核的周圍,但我們可以假設我們的相機是按光頻率進行拍照,則此時我們可以清楚的看到每個電子的絕對位置,絕對不是電子云的狀態!

電子排布的本質是:試圖封閉原子核發出的正電場,並勻化區域電場。

解釋:原子對外是不顯電性,說明原子核的電場被完全封閉,同時也說明電子電場被完全吸收,一致指向原子核內部。

電子在排布的時候首先考慮封閉原子核內電場,然後考慮電子與電子之間的電場平衡,最後考慮內外層電子電場影響,下面給出第一層電子排布圖:

第一層:這是氦第一層(S層)電子排布,很顯然,在三維空間中兩個電子以原子核為中心對稱排列是最佳的,這樣可以比較圓滿的封閉原子核的正電場,因為是三位空間中的對稱排布及電子與電子之間的負電場相互作用力,一旦一個電子相對於原子核發生移動,另一邊的對稱電子必定相對應的向相反的方向移動,所以,這兩個電子始終存在於原子核的兩個對立頂點上空,這就是一個左旋一個右旋的原因,同時因為能以原子核為中心自由旋轉,所以電子會在圖中綠色球體表面任意位置出現,在一個我們人類能夠分辨的時間片段裡面,原子核周圍是一個球型的電子云狀態。如果是三個電子如此排法,我想很顯然是不對稱的也是不穩定的,其它後面所有電子的排布絕大部分遵循這個原則,個別在層數較多的情況下可能出現原子核正電場漏洞的情況下插漏補缺的出現單電子排布情況,不論是向內補充還是向外補充,我們不能死搬硬套的應用我們人為制定的原則!

第二層:我們觀察上圖第一層電子電場分布可以看到,左右兩邊電子發出的負電場已經非常飽和,上下前後(三維空間包括前後)負電場分布稀疏,所以很顯然,下一對電子應該出現在這個三維空間位置上,如下圖:

從這個圖可以看出,不論兩對電子如何旋轉,原子核始終有個前後空區,這個前後空區如果還有多餘電子,必定落在這個區間去,如圖:

如果我們在把視角調整一下,又可以看到一個前後空區,如圖:

則在上下區,也就是第一層S的兩個電子電場分布空間出現了上下弱電場區,很顯然又得有電子分布上去,但這兩個區域向內已經有兩個電子存在,這個區間已經比較大,所以這次直接把四個電子一起分配上去,一邊兩個,並且是略偏向於第一層的兩個電子,這一次分配上去的四個電子可能不是以原子核為對稱旋轉,而是以分配在一邊的兩個電子相互對稱旋轉,以電場力和核子力平衡為原則,如圖:

這時候AB兩個電子互成一組,圍繞第一層電子上空旋轉,也是一個左旋一個右旋,但同時受核子力和其它電子電場影響。這樣排布出來第二層總共8個電子分布完畢,8個電子基本呈球形狀態分布。至於最外層及次外層的8和16個電子規則如同只有兩個電子氦,因為越是向外,外部空間顯得更大,僅僅用兩個電子去封閉內部正電場已經捉襟見肘,所以儘可能在外部分布8個,在次外層分布16個,一但某個位置出現內電場漏洞則僅挨著的電子可以立即補充過去(這時會立即引起它的對稱電子移動,所謂牽一髮而動全身,於是整個核外電子會進行一次從新調整,可能會釋放出光波,這種現象最明顯的就是電子躍遷)這樣可以比較完好的封閉內電場!

當然,我這個可能分析的不合理,圖也做的很差勁,但總體思想是:電子的分布是為了封閉原子核的正電場,電子在三維空間中的均勻度是靠電子之間的負電場排斥來完成,同時要考慮核子對電子的引力。

另外需要指出的,有的電子層如鉻好像有一個電子不是成對出現,這可能與離原子核的距離有關,而且越向外空間越大,一旦按我們的標準無法封閉內電場的時候,就會有一個電子向內移動去彌補這個空間,考濾漏洞空間不僅僅要考慮電子的電場勻度,同時也要考慮質子數對外的影響,

因為我水平有限,製圖能力和對電場及力的計算能力極差,而越向外發展越顯得複雜,我只能做到這些,在這裡有兩個思維大家可以借鑒一下:

一:時間片段。一旦超出我們儀器觀測的最小時間片段後,我們無法看清事物的變化,但我們可以假設我們的儀器反應頻率比光頻率快,這時候電子的運動軌跡是可以清晰描述的;

二:電子的排布。在我們宏觀認識上,電子無跡可尋,出現是隨機的,但如果微觀下去,電子的排布同樣遵循我們的宏觀規則,同樣遵循力的相互作用,同樣遵循電場的吸引排斥作用,同樣遵循均勻分布原則,同樣遵循對稱原則等等。

三:電子不是圍繞原子核做圓周運動。這個結論我不確定,但好像從電子云異形狀態看是這樣的,因為我們的老師教我們是電子圍繞原子核運動,我們就理所當然的理解為衛星圍繞地球轉了!電子只是在自己的區間做顫動,或能級遷移,或受對稱電子影響做相反的運動,或許有的電子從原子核形成那一刻起就沒有翻到對面去過(太民科了,這裡只是假設一下)!

2017年9月29日 新疆 西農


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