為什麼氫原子的原子核中沒有中子

時間 2021-09-12 10:07:19

1樓:雨說情感

氫元素不只有一種原子,截止2023年發現的有氕氘氚三種氫原子:

氕(h),原子中只有1個質子和1個電子,沒有中子。

氘(d),原子中有1個質子,1箇中子,1個電子。

氚(t),原子中有1個質子,2箇中子,1個電子。

氫原子擁有一個質子和一個電子,是一個的簡單的二體系統。系統內的作用力只跟二體之間的距離有關,是反平方有心力,不需要將這反平方有心力二體系統再加理想化,簡單化。

描述這系統的(非相對論性的)薛定諤方程有解析解,也就是說,解答能以有限數量的常見函式來表達。滿足這薛定諤方程的波函式可以完全地描述電子的量子行為。

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對於氫原子,其能級(即能量可以取的值)依賴於三個整數:n、l、m。

整數n可以取遍所有自然數,從0到無窮大。確定n的值之後,整數l衡量量子態的角動量,可以取的值為l = 0, 1, … , n - 1。對於確定的l,整數m取值範圍是m = -l, -l + 1, … , l - 1, l。

可以認為m刻畫的是氫原子的方向。能量取決於三個整數:n、l、m,它們的各種取值是由不同規則決定。

考慮n=3的情況,此時l可以有3個不同的值:l = 0, 1, 2。對於l = 2,整數m的取值範圍是-2, -1, 0, 1, 2。因此,m可以取5個值,代表5個量子態。

(一般來說,對於給定的l,m可以取2l + 1個值。)對於l = 1的情況,m的取值範圍是-1, 0, 1。因此,m可以取3個值,代表3個量子態。

最後,對於l = 0的情況,只有一個量子態,即m取0而定。

綜上所述,那麼對於n = 3,共計5 + 3 + 1 = 9個量子態。如果讀者懂一點數學,就可以輕鬆推匯出:對於任意n,一共有n2個不同的量子態或者能級。

2樓:科幻老怪

要解釋氫原子的原子核中為什麼沒有中子,那就得看一看其它原子的原子核為什麼都有中子。質子因為有一個電子與之遙遙呼應,而電子具負電荷,那就是說質子本身,也就是氫原子的原子核是正電荷,那麼一個正電荷和一個負電荷,是完全可以自我平衡的,所以氫原子可以是一個質子和電子形成。為了闡述方便,臨時將氫原子核稱質子核。

由於質子核是正電荷,而同性相斥,這就使其它原子核要想有兩個和兩個以上的質子核組成,不僅比登天還難,而且是不可能的。但是微觀世界不僅造就了足夠的質子核,還造就了更多的中子。由於中子把本應該遙遙呼應的電子,而緊緊拉到身邊寸步不離。

致使中子在負電荷的邊緣,即中子不是100%的中性,這種負電荷的邊緣性質,就使兩個和兩個以上的質子形成各種元素的原子核。總結一下,就是:氫原子因為原子核就一個質子,並且可以與遠離身邊的電子產生平衡,所以可以只有一個質子。

而其它元素就必須有起粘合劑的中子在中間拉手,一比一拉力不夠,就多找幾個中子幫忙。暫寫到這,有疑問繼續。

3樓:學習方法與心理疏導

這是客觀事實。

不過氫(又稱氕)有兩種同位素,分別叫做重氫和超重氫。

重氫和超重氫的原子核裡含有中子

重氫(氘)中含有一個質子和一箇中子;

超重氫(氚)中含有一個質子和兩個中子。

原子核中子和質子夸克XX(光子, 原子核 中子和質子 夸克 XX (光子) ?

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