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電子状態と温度について
電子状態と温度について 文献を探したのですが下記の極端な例がみつ かりませんでした。 たとえば水素原子の基底状態の電子から冷却で 運動エネルギーを奪ってしまうことは原理的に不 可能なのですか？ 絶対０度でも基底状態を維持するのですか？ 絶対０度で孤立電子ではどうなりますか？ 逆に、孤立した電子をどんなに加熱（原理的に高温 に上限はないらしいので）しても「電子のまま」でいら れるものですか？ たしか電子は宇宙所期の超高温、超高圧でも存在で きたと聞いたような気もしますが確かなことは？？で す。
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＞たとえば水素原子の基底状態の電子から冷却で 運動エネルギーを奪ってしまうことは原理的に不 可能なのですか？ ＞１．水素原子の基底状態にある電子からエ ネルギーを奪えるのか否か？その理由。 もっと低いエネルギーの状態に移ることができるのであればその状態は基底状態ではないということです。 運動エネルギーを奪ってしまうことができるというのは止める事ができるということです。 古典的なモデルの場合でも運動エネルギーを失えば軌道は小さくなってしまいます。 電子が原子核に落下せずにずっと離れて存在できているのはどうしてかというところから量子力学が始まったのではないのでしょうか。 ＃１の回答であなたはおちょくられているのです。 基礎的な事を丁寧に書いてある本で量子力学を勉強し直してください。 確率分布がどうの・・・という話はご存知なのですから量子力学を全く知らないというわけではないはずです。 あちこちでつまみ食いをやろうとせずに地道に勉強して下さい。
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- htms42
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＞基底状態の電子は全く運動していませんから．．． ｄｏｃ ｓｕｎｄａｙ様は多分、「こういうサイトに書かれた回答をうのみにするとえらいことになりますよ」という忠告をしているのだとと思います。 以前にもそういうことを書いておられたことがありますから。 もし本当にこういう風に思っておられるとしたら、困ったことですね。 電子の状態のような量子力学の対象となる場面でなくても 引力の働いている場の中では止まっていることはできないというのは一般的に言えることです。 太陽の周りの地球の運動でも地球の周りの人工衛星でも同じです。 量子力学的な軌道の上に存在しているということは止まっているということではありません。 基底状態のエネルギーは決まっています。 このエネルギーは位置エネルギーと運動エネルギーを合わせたものです。それが量子化されているのです。とびとびの軌道が書かれているから位置エネルギーだけだということではありません。 気体の比熱の場合に振動のモード１つは自由度２に対応するというのも同じ考え方です。 順位を１つ上げるということは位置エネルギーと運動エネルギーの量を同時に増化させるということです。合わせたものが量子化されていますから分離して扱うことができないのです。
お礼
ご回答有難うございました。 種々質問させていただき多くの皆様から ご回答戴いていますが、他の信頼できる 文献からの知識を併せ概ね戴いた回答 の妥当性（又はトンデモ）が判断できるよ うになって来ました。（文脈からも概ね解 ります。） ところで、質問の本質にご回答いただけ ると幸いです。（該当する文献のご紹介 でも構いません） １．水素原子の基底状態にある電子からエ ネルギーを奪えるのか否か？その理由。 ２．孤立電子には電子でいられる温度の 上限があるか無いのか？ あるなら電子はどう変わるのか？ の２点です。
>基底状態の電子から冷却で運動エネルギーを奪ってしまう 基底状態の電子は全く運動していませんから、エネルギーを奪うことは出来ません。 >孤立した電子をどんなに加熱（原理的に高温に上限はないらしいので）しても「電子のまま」でいられるものですか？ 紫外線で照射すれば簡単に陽イオンラジカルと電子に分かれます。
お礼
ご回答ありがとうございました。 >基底状態の電子は全く運動していませんから．．． 別の文献で基底状態の電子は原子核の周りで 球状分布（確率分布？）しているとありました。 まったく運動せずに原子核の正電荷とつりあって 確率分布していられるものでしょうか？ >紫外線で照射すれば簡単に陽イオンラジカルと 電子に分かれます。 質問は孤立した電子を加熱した場合です。
お礼
ご回答有難うございました。 >もっと低いエネルギーの状態に移ることができる >のであればその状態は基底状態ではないという >ことです。 なるほど、つまり電子の運動エネルギーには奪え る限界があるわけですね～？？。 基礎的な事を丁寧に書いてある本はけっこう持っ ているのですが、意外に遠まわしでないこういった ハッキリした表現をしているものが無く、ネット頼り になり勝ちです。 古典的なモデル（惑星軌道型）では電子が原子核 に落下してしまうことから現在の電子雲モデルに発 展したことは存じていました。 >＃１の回答であなたはおちょくられているのです。 おちょくりは全く気にしていません。 無視すればよ いことなので．．．気にする歳でもありません。 それにも増して過去に私と同じ疑問を抱いた方々 から戴くご回答がありがたく楽しいです。 >あちこちでつまみ食いをやろうとせずに地道に勉 >強して下さい。 解りました。ご忠告感謝いたします。