高校化学「原子核の周りを電子が回ってるぞ」ボーアの原子モデルドン！大学化学「原子核の周りを電子は回ってないぞ」波動関数Ψドン！

2021年9月3日2024年3月4日

1: 2020/06/27(土) 23:46:52.444 ID:EbFecA190

ΨΨΨｗｗｗ？？？

高校化学と大学化学で難易度変わりすぎだろ・・・

11: 2020/06/27(土) 23:51:25.968

>>1
ほれ
回ってるぞ

https://youtu.be/iqu5S0BHAzQ

16: 2020/06/27(土) 23:58:41.639 ID:EbFecA190

>>11
見たけど励起状態じゃん
９９％くらいだっけ？を占める基底状態の水素原子は回転してないぞ

49: 2020/06/28(日) 00:26:27.549 ID:Qpppv3Cy0

>>11
波動関数が回ってるからって存在確率が回ってるだけでは

51: 2020/06/28(日) 00:27:51.614

>>49
軌道上位置演算子を作用させて確率分布の重心が回転してるならそれは電子の位置が回転してるとしか言いようがないだろ

17: 2020/06/27(土) 23:58:48.730

>>1
波動関数でも電子は回ってる
アト秒レーザーで電子波束を励起すると
ボーアモデルの電子回転周期に対応する時間で二郎一周するように電子波束の位相が時間発展する
読み出しアト秒レーザーによって電子波束の位相に応じて干渉効果を反映した光吸収が起こる

つまり電子軌道の中で電子の位置が局在して見えるように電子波束をかんなえればその電子波束が形を保ったまま起動を一周してる
これは電子が回ってると言える

https://www.ims.ac.jp/publications/guas2006/ohmori.pdf

18: 2020/06/28(日) 00:00:38.886

>>15
固体パラ水素
>>17

20: 2020/06/28(日) 00:00:55.549 ID:xrvIy0sX0

>>17
はじめて知ったけど面白いなこれ

21: 2020/06/28(日) 00:03:14.259

>>20
「電子が1周」する前に情報を読み書きできる
これが現代のテクノロジー

22: 2020/06/28(日) 00:06:56.525 ID:xrvIy0sX0

>>21
それが今話題の量子コンピューターの基礎的な部分にあたるの？

24: 2020/06/28(日) 00:09:09.202

>>22
現在の量子コンピュータ研究では今のところこのレベルの制御は使ってない

30: 2020/06/28(日) 00:14:34.824 ID:xrvIy0sX0

>>24
別物なのか

そうかレーザー当ててんだもんな

36: 2020/06/28(日) 00:18:28.011

>>30
現在の量子コンピュータ研究で使われているのは超伝導とマイクロ波
これは熱によるデコヒーレンスをせけふため

しかし電子波束を超高速で読み書きするならば超伝導は不要になる
熱の影響を受ける前に計算が終わるからだ
量子コンピュータを本当に実用化するにはそのレベルの技術が必要

23: 2020/06/28(日) 00:07:58.256 ID:OpIBoBn70

>>17
ふむふむつまり波動関数Ψの確率密度の局在を考えれば回転と捉えられるってことか

25: 2020/06/28(日) 00:10:14.845

>>23
位置的な概念を電子に対して考えるということは波動関数の波束が局在しているということだから
この波束の時間発展を見れば位置が回転しているという解釈は全く正しいと言える

26: 2020/06/28(日) 00:11:09.367 ID:+0QuTQhs0

>>17
励起状態を見てるんだから当然だろ

27: 2020/06/28(日) 00:13:14.943

>>26
励起状態と言ってもs軌道だが？
そもそもエネルギー固有状態を考えてないから

76: 2020/06/28(日) 02:56:11.339 ID:OFmX0JD/0

>>17
これの原子波って電子の位置の事を指してるの？
分子って言ってるからニ原子以上ある時の話なんじゃないのか？

2: 2020/06/27(土) 23:48:25.884 ID:OD0IFJnl0

そりゃあ高校物理のノリで行けば渦電流のせいで放射ブッパして電子は原子核に落ちてくはずだし

15: 2020/06/27(土) 23:55:58.685 ID:POy8SwcC0

>>2
渦電流は違う術語

>>6
s軌道は回転していないし
全体にかかる位相因子が変化しても状態は変わらない

3: 2020/06/27(土) 23:48:47.565 ID:yQrooFDv0

でも摩擦は考慮しないものとするんだろ？

4: 2020/06/27(土) 23:49:02.627 ID:nTYnYXDYp

数式だけで展開していく理論嫌い

8: 2020/06/27(土) 23:50:39.404 ID:OD0IFJnl0

>>4
でもなあ…
もう現実は直観より数学の方が正しいってわかっちゃってるからなあ…

10: 2020/06/27(土) 23:51:21.767 ID:nTYnYXDYp

>>8
逃げじゃん

12: 2020/06/27(土) 23:53:05.428 ID:OD0IFJnl0

>>10
違うだろ？
直観（）のアナロジーなんぞ所詮お前らが日常生活からなんとなく「分かった」ことにしてる現象にしか使えんだろ？

お前らが理解できるものなんぞその程度のものだったってことだ

13: 2020/06/27(土) 23:54:40.285 ID:nTYnYXDYp

>>12
つまり理屈は分からないけど数値は合ってるからって数式弄って遊んでるだけだよね

14: 2020/06/27(土) 23:54:43.872 ID:tfdk/xHdM

>>10
それはお前だろ

5: 2020/06/27(土) 23:49:12.815 ID:/JcSmtjH0

大学化学だって量子論を真面目に理解してなくても問題ないから対してむずくない

6: 2020/06/27(土) 23:49:48.925

いや波動関数でも電子は原子核の周り回ってるからな？
位相が時間発展してるから

7: 2020/06/27(土) 23:50:15.625 ID:kXxPJWAw0

細かく見すぎなんだよ

9: 2020/06/27(土) 23:51:03.480 ID:hBfpSV6G0

結局物理学

19: 2020/06/28(日) 00:00:54.050 ID:0IIkmT/n0

短大卒のオッサンには残念ながら意味が解らなかった
寧ろタイトルすら解らなかった

28: 2020/06/28(日) 00:13:39.414 ID:+0QuTQhs0

波束作ったらそれはエネルギー固有状態じゃねーよ

29: 2020/06/28(日) 00:14:24.858

>>28
だからそうだって言ってんじゃん

31: 2020/06/28(日) 00:15:00.377 ID:+0QuTQhs0

s軌道の電子は回ってないってレスに励起状態の話して何がしたいんだ

32: 2020/06/28(日) 00:15:51.158

>>31
s軌道の電子は回ってるよア○

35: 2020/06/28(日) 00:18:01.293 ID:+0QuTQhs0

>>32
角運動量ゼロだし実に取れるからカレントがない

39: 2020/06/28(日) 00:19:41.351

>>35
固体パラ水素の実験結果を受け入れられないア○か
だから重ね合わせ状態と言ってるよな？
それに対して計算してないだろお前

42: 2020/06/28(日) 00:20:58.650 ID:+0QuTQhs0

>>39
「ごく僅かにズレたエネルギーの波動関数」はs軌道以外の成分を含む

44: 2020/06/28(日) 00:22:30.482

>>42
でもp軌道じゃないし
最初からs軌道とも言ってないし
そもそも励起状態ですらない
お前が励起状態というエネルギー固有状態しか認識出来ないだけじゃね？

46: 2020/06/28(日) 00:24:08.577 ID:+0QuTQhs0

>>44
p軌道はもちろんd,f,g以上の軌道角運動量の状態を必ず含む

48: 2020/06/28(日) 00:25:26.797

>>46
妄想だな
波束にすぎないからp軌道すら含まないぞ

50: 2020/06/28(日) 00:27:12.059 ID:+0QuTQhs0

>>48
軌道角運動量の固有状態全体は完全系をなすから
s軌道以外の成分を含む状態は必ず有限の角運動量の固有状態を含む

52: 2020/06/28(日) 00:28:54.191

>>50
でもそれはp軌道すら含まれない
なぜならエネルギー固有状態ではないから

54: 2020/06/28(日) 00:30:49.627

>>50
単にΔtが極めて小さいからΔEが大きくなりs軌道周辺にエネルギーの幅を持った波束が作られるだけ
こういうものは励起状態とは言わないしp軌道を含まないし軌道角運動量を持てる

57: 2020/06/28(日) 00:33:10.489

>>50,53
ガウシアンのフーリエ変換がガウシアンって事すら知らないのに物理を丸暗記してるだけだなお前

34: 2020/06/28(日) 00:16:44.271

>>31
励起状態と言ってもs軌道の固有エネルギーと
そこからごく僅かにズレたエネルギーの波動関数の重ね合わせ状態だからな？
p軌道じゃねえぞ？

38: 2020/06/28(日) 00:19:09.013 ID:+0QuTQhs0

>>34
s軌道の状態だけの重ね合わせで角度方向にカレントが流れる状態は作れない

41: 2020/06/28(日) 00:20:06.790

>>38
s軌道からわずかにズレてるから存在し得る

43: 2020/06/28(日) 00:21:28.352 ID:+0QuTQhs0

>>41
それは軌道角運動量が1以上の状態と混成しているということ
s軌道だけでは作れない

45: 2020/06/28(日) 00:23:04.280

>>43
s軌道からほんの僅かでもエネルギーがズレていれば可能

37: 2020/06/28(日) 00:18:51.521 ID:5mhaEhdjM

回ってたら運動エネルギーはどこから供給されるの？

60: 2020/06/28(日) 00:36:10.968

s軌道上にガウシアン状の波束が作られたのならそれはs軌道の固有エネルギーの周辺に幅を持ったガウシアン状のエネルギー分布になるのであって
p軌道の固有エネルギーまで届くわけがない
そんなのガウシアンのフーリエ変換を理解していればわかること

61: 2020/06/28(日) 00:36:23.141 ID:Qpppv3Cy0

エネルギー固有状態じゃないならむしろたくさんの軌道の結合状態では

64: 2020/06/28(日) 00:38:11.116

>>61
ΔE大きいからs軌道から僅かにズレたエネルギーの固有状態との多数の重ね合わせだよ

エネルギー固有状態ならΔE=0だからそういうことは出来ないけど
ΔEが大きければ可能になるよ
そんなケース教えてないから想像出来ない人が多いだけ
教えやすい物理と本物の物理は違う

66: 2020/06/28(日) 00:42:13.618

>>61
sとかpとか言ってるのはエネルギー固有状態
すなわちΔE=0を仮定している
ΔEが大きくなればs周辺にもp周辺にも無数のエネルギー固有状態を取りうるような分布が生じる
そのようなs周辺のエネルギー幅内にあるs±ΔEとでもいう軌道群の中から適切なものを選択できるような光を照射すれば電子波束が準備できるわけよ
でもそこにはp軌道のエネルギーは含まれない
あくまでs±ΔE
照射する光のタイムスケールが短くてΔtを小さくしているからこういう状態が作れる

69: 2020/06/28(日) 00:45:39.626

>>66
こういう波束の選択を「励起する」とは表現するけど
その字面から「励起状態だp軌道だ！」って言い出すのは物理のセンスがないア○としか言いようがない
フーリエ変換すら習ってなさそう

62: 2020/06/28(日) 00:36:24.257 ID:kQAFOgka0

正直むずすぎ

68: 2020/06/28(日) 00:44:02.065 ID:EuEYq1hb0

経済学部ぼく高校化学ですでにつまづく

70: 2020/06/28(日) 00:57:19.728 ID:s78i4/+9

高校化学はそれ以前に有機分野と無機分野が面白くなさすぎ。

71: 2020/06/28(日) 01:00:03.407 ID:SDh9a7r20

大学化学ちょびっと齧ったけど何言ってるのか全然わかんない

72: 2020/06/28(日) 01:03:10.921 ID:Se+L6MMXM

>>71
つまり|Ψ|^2で原子核の周りに電子が存在してる