Физика. Задача на энергетические уровни.

Question

Рисунка нет, это и не требуется. Сказано, что электрон столкнулся с одним из атомов. Как это возможно? Атом это и есть всё целое - ядро, орбитали, электроны. Я чего-то недопонимаю, объясните. В пояснении еще сказано, что т. к. энергия электрона увеличилась, энергия атома уменьшилась. И поэтому атом ПЕРЕШЕЛ на другой энергетический уровень? Ну это-то как возможно? Переходят же электроны. Да и вобще атом вокруг себя содержит эти орбитали, каким образом он сам взял и, не трогая орбиталей, перешел на одну из них. Они же вокруг него. Сответственно перемещаются, если это случается, параллельно ему. Очень прошу помочь, тема очень интересная, очень хочется все это понять, но ничего не разберу (

Answer 1

Вот решение. Правда немного другой задачи (в обратную сторону) , но должны разобраться. Должен признаться, задача мне крайне не нравится. Рассеяние электрона на возбужденном атоме. Ну не школьный это материал. По вашим недоумениям. Переходит на другой энергетический уровень квантовая система. Фигуры речи насчёт прыжков электронов по уровням идут от наивной модели Бора. Ну и орбитали не вокруг атома. Они и есть атом, точне один из способов описания его свойств.

Answer 2

Имется в виду рассеяние электрона на атоме: налетающий электрон свободный, атому он не принадлежит. Не надо понимать атом как состоящий из ядра и электронов: это возможно только для невзаимодействующих квантовых объектов. Атом — это квантовая система: у него есть состояния только как целого, нет состояний отдельно ядра и электронов. Но в химии часто можно пренебречь взаимодействием электронов между собой, считая тогда, что каждый сидит в одном из состояний атома водорода. Это и есть те электронные орбитали: это состояния одного электрона в поле ядра. Тогда состояние атома приближённо — сумма состояний его электронов. Это приближение даже в химии слишком грубое. Здесь рассматривается рассяние свободного электрона на атоме: до столкновения есть невзаимодействующие электрон и атом в каких-то состояниях каждый, после есть снова они же, но уже в других состояниях. Во времени этот переход не протекал. Можно лишь узнать вероятность атому и электрону попасть в заданные конечные состояния.