作业帮原子内部的电子在绝对零度仍然运动,为什么?关于电子简并,请不要乱回答
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/08 01:07:25
原子内部的电子在绝对零度仍然运动,为什么?关于电子简并,请不要乱回答
原子内部的电子在绝对零度仍然运动,为什么?
关于电子简并,请不要乱回答
原子内部的电子在绝对零度仍然运动,为什么?关于电子简并,请不要乱回答
这是因为海森堡不确定关系,粒子永远不可能处于静止状态（即动量和位置均有确定值）.补充：你问的是电子简并 压强 补充：用一个简单模型可以解释 电子简并压力 ：以 一维 无限深势阱为例,单电 子在一维无限深势阱的 能级 En正比于n,反比于a,（a为阱宽）,如果只有一个电子,则系统的最低能态为基态（E1）,若有更多的电子存在于势阱中,则由于 泡利不相容原理 ,电子将从低至高占据各个能级,显然,电子系统的总能量与电子数目密切相关,不考虑 自旋 的话,N个电子体系的基态将占据EN及其以下所有能级.现在,假设以外力推动势阱的壁,使阱宽a减小,由于阱内电子的能量反比于a,这将是电子体系的总能量上升,换句话说外力推动势阱壁所做的功转化为电子体系能量的增加,因此电子体系将做负功,即产向外的作用力,以抵抗外力引起阱宽收缩.基于同样道理,在 白矮星 中,引力会导致星体收缩,使里面的电子能量增加,从而产生反抗星体收缩的压力,这个压力就叫做电子简并压力,若电子的简并压力能够平衡引力,这个星体就叫做白矮星了.由于电子在势阱中的能量与温度关系不大,所以即使冷却到接近 绝对零度 ,简并压力仍然存在.追问：这我已经知道了,电子 简并 的压力是因为电子高速的运动,但电子在 绝对零度 为什么还能如此高速的运动,不是一切运动都停止了吗?难道温度在院子内部无效（无意义）?回答：这个压力不是由于电子的热运动产生的,而是由于电子的全同性,即费米子的 泡利不相容原理 产生的,是一个纯粹的 量子效应 .正如上面所说的,这个压力对温度不敏感.再者,根据 量子力学 ,粒子的位置和动量不能同时有确定值（ 海森堡 不确定原理）,当电子的空间位置减小（星体收缩）时,其动量必然增加,导致向外产生压力.与温度无关.