軌道電子の動きとケプラー第二の法則

質問

「惑星と太陽を結ぶ動径は等時間に等面積を描く」ケプラー第二の法則だそうです。水素原子核の周囲を軌道電子１個が周回していて近隣の荷電粒子からの影響を無視する場合、「軌道電子と原子核を結ぶ電気双極子の動径は等時間に等面積を描く」と表現できますか。

回答No.2

Nakay702 · ベストアンサー

＞「惑星と太陽を結ぶ動径は等時間に等面積を描く」ケプラー第二の法則だそうです。水素原子核の周囲を軌道電子１個が周回していて近隣の荷電粒子からの影響を無視する場合、「軌道電子と原子核を結ぶ電気双極子の動径は等時間に等面積を描く」と表現できますか。
⇒面白い発想ですね。
少々曖昧ですみませんが、以下のとおりお答えします。

惑星と太陽の動きの関係を媒介するのは重力ですが、軌道電子と原子核の動きの関係を媒介するのは電磁力です。前者はマクロの世界、後者は超ミクロの世界の現象ですが、グラショー「ウロボロスの蛇」（マクロとミクロの世界はつながっている）を考えると、確かに、その運動のさまはよく似た相似形態ですね。
しかし、だからといって、それが「太陽を周回する惑星がどこにあってもその動径が一定時間に掃く面積が等しくなるように、水素原子核の周囲を周回する軌道電子が一定時間に掃く面積が等しくなる」ということの確証にはならないような気がします。つまり、お尋ねの件につきましては、残念ながら肯定も否定もできません。この際、重力と電磁力の物性・特性を比較検証してみる必要がありそうに思われます。

回答No.1

濡れ猫のミコ（@nurenekonomiko）

a) 原子の場合、電子軌道は円形と考えて良いでしょうから、ケプラー第二法則が成り立つのは当り前でしょう。