Несвободный электрон невозбужденного атома постоянно обменивается внутри атома фотонами с протонами?

Question

Электроны "держатся" в атоме благодаря электр. силам. Фотон - переносчик этого взаимодействия. Электроны постоянно обменивается с протонами фотонами, а испускает/поглощает атом, лишь когда электрон меняет уровень? Или если образовалась "стабильная" орбиталь с электроном, и энергия извне не поступает, то взаимодействия посредством обмена фотонами нет, а электрон там удерживается наподобие шарика, катающегося в ложбинке, т е удерживается по другим причинам и фотонами не "кидается"?

Answer 1

Совершенно верно. Электроны и протоны в атоме постоянно прекидываются виртуальными фотонами. Именно это создает притяжение между ними. А вот изменение энергетического состояния атома связано с поглощением или излучением атомом реального фотона.

Answer 2

Ни фига он не катится, а распределяется в пространстве на оптимальном энергетическом уровне, да так чтобы имея свою текущую "позицию" был обязан подчиниться фундаментальному сотношению неопределенности Гейзенберга, и правилу запрета Паули. И так до возмущения (возбуждения) вследствие поглощения/эмиссии фотона, который обязывает его за нулевое время перестроиться к новым условиям и соблюсти свои "старые, обязательства " - вышеуказанные законы

Answer 3

Если ты хочешь рассматривать задачу на языке квантовой механики и классической электростатики, то записываешь классическую формулу электростатического взаимодействия (энергию кулоновского взаимодействия) и у тебя нет взаимодействия посредством фотонов.

Если ты хочешь рассматривать задачу на языке квантовой механики и квантовой электродинамики, то ты записываешь локальное взаимодействие электрон-фотон, а электромагнитное поле у тебя является такой же переменной, как и волновая функция электрона (хотя электромагнитное поле куда навороченне, чем электрон, конечно же, и ты вынужден разложить его по фотонам) . На этом языке у тебя ядро и электрон обмениваются виртуальными фотонами. Виртуальными - это в смысле они по отдельности вроде как и есть, но если учесть всю их совокупность, то за пределы атома они не излучаются.

А результат один, атом не сильно меняется из-за квантово-механического рассмотрения электромагнитного поля. Вот когда спонтанные переходы надо описывать - там нулевые колебания электромагнитного поля оказываются важны, а они есть только в квантовом рассмотрении. А просто невозбуждённый атом - язык сложне, а так - такой же.