Intrebari despre accelerarea unui electron

[Adi]

Am auzit ca un electron se misca constant cu viteza 99,9999999% din viteza luminii in jurul nucleului in atomi. Este adevarat ?

Eu am gasit aici ca nu este adevarat, ci ca un electron intr-un atom are in medie cam o sutime din viteza luminii. Asta ar explica de ce nu e nevoie de teoria relativitatii pentru a descrie un electron intr-un atom, ci de ce mecanica cuantica e de ajuns.

Deci un astfel de electron nu incetineste niciodata.

Dar aici ai dreptate. Teoria clasica a electromagnetismului spune ca orice particula incarcata electric care este accelerata emita lumina, adica pierde energie, adica pierde viteza. Ori miscarea circulara (precum a electronului in jurul nucleului) este una accelerata. Totusi, atomul este stabil pentru ca electornul se poate misca la infinit pe cerc cu viteza constanta in medie. Asta a fost un mare mister pentru fizica clasica. Rezolvarea a venit de la Bohr care a postulat ceva contra-intuitiv: electronul cand se misca pe o orbita stabila in jurul nucleului nu pierde energie. Isi schimba energia doar cand sare de pe un nivel de energie pe altul, si asta se face ori cu emisia ori cu absorbita unui foton de lumina. De aceea fizica clasica nu poate descrie electronul in atom, ci doar mecanica cuantica.

Atunci inseamna oare ca numai electronii liberi pot fi incetiniti?

Electronii liberi pot fi incetiniti sau accelerati. Totusi si electronii din atomi pot fi facuti sa sara pe alt nivel de energie, unde au si alta viteza.

Daca este asa atunci de unde are electronul atata energie potentiala ca sa mearga la infinit cu vitez luminii in atom, fara sa se opreasca niciodata ?

Electronul nu are viteza luminii in atom, cum ai vazut mai sus. Dar daca ar fi sa ajunga aproape de viteza luminii si sa mearga in linie dreapta prin vid, atucni poate merge cu viteza constanta la infinit, fara sa incetineasca, prin legea inertiei.