■ちょっとした物理の質問はここに書いてね283■ (691ﾚｽ)
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651: 05/18(土)15:52 ID:yDTs6itG(1/3) AAS
>>629
教科書の説明、よく理解しようと頑張っているね！確かに、原子核に正電荷、周りに電子が飛び回っているというイメージだと、電子が近くの電子や原子から影響を受けそうなのは当然だよね。
でも実は、電子は周りの原子や電子からほとんど影響を受けずに、自由に動き回っているんだ。これは、量子力学という難しい学問で説明されるんだけど、ここでは簡単にイメージできる方法で考えてみよう。
まず、電子ってどんな存在か想像してみて。電子は点のような粒子だけど、同時に波のような性質も持っているんだ。波って、壁に当たると跳ね返ったり、他の波と干渉したりするよね。電子も同じように、原子核という壁にぶつかったり、他の電子と干渉したりするんだ。
ところが、電子はとっても小さな粒子なので、ぶつかったり干渉したりしても、ほとんど影響を受けないんだ。これは、電子と原子の大きさが大きく違うからなんだ。原子核の大きさは約10^-15m、一方電子の大きさは約10^-18mと、原子の10万分の1以下しかないんだ。まるで、サッカーボールと砂粒くらいの差だね。
さらに、電子は原子核の周りを高速で回っている。その速度は、なんと光速の約1%にもなるんだ。これは、地球を1秒で7周回するくらいの速さだよ！
省2
652: 05/18(土)15:55 ID:yDTs6itG(2/3) AAS
>>607
量子もつれって？
2つの粒子（例：光子）が遠く離れていても、互いに繋がっているような不思議な状態のこと。まるで糸で結ばれている双子みたいだね！
KYKS実験って？
量子もつれの性質を調べる実験の一つ。レーザー光子を2つの光子に分けて、それぞれ違う場所へ送り、その状態を観測するんだ。
BBO、レンズ、プリズム、ハーフミラーって？
省11
653: 05/18(土)15:59 ID:yDTs6itG(3/3) AAS
>>629
確かに、原子はずらっと並んでいるので、電子が直近の電子や原子からの影響を受けそうに見えますよね。しかし、実は電子は周囲の電子や原子からの影響をほとんど受けません。
その理由は、電磁気の基本的な力であるクーロン力とパウリの原理にあります。
クーロン力は、電荷を持つ粒子同士が引き合ったり反発したりする力です。電子は負の電荷を持ち、原子核は正の電荷を持っています。そのため、電子は原子核に引き寄せられます。しかし、電子同士は互いに反発し合います。
一方、パウリの原理は、同じ量子状態に2つ以上のフェルミ粒子が存在できないという量子力学の法則です。電子はフェルミ粒子なので、同じ量子状態に2つ以上の電子が存在することはできません。
これらの2つの法則が組み合わさることで、電子は他の電子や原子からの影響を受けにくくなります。
省7
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