¿Realmente se acelera un electrón en reposo?

Esto no es un duplicado. No estoy preguntando sobre saltos cuánticos o saltos cuánticos o si la transición es instantánea (sí, hice esa pregunta antes aquí ¿ Los electrones realmente realizan saltos cuánticos instantáneos? ).

He leido esta pregunta:

¿Las ondas electromagnéticas solo son causadas por cargas aceleradas?

Donde cmaster dice:

Cuando un electrón cae de una capa a una inferior, su función de onda pasa suavemente de un vector propio a otro, creando una superposición de los dos vectores propios con amplitudes cambiantes. Esta función de onda de superposición tiene la propiedad de oscilar precisamente con la frecuencia del fotón emitido. Es la ubicación esperada del electrón que oscila. Entonces, la relajación de electrones en realidad cae dentro del caso de carga acelerada.

¿Cómo saltan los electrones entre orbitales?

donde Kyle Omán dice:

Entonces, ¿qué hace el electrón entre observaciones? No creo que nadie pueda responder a esa pregunta. Todo lo que podemos decir es que en un momento el electrón se observó en el punto A, y en un momento posterior se observó en el punto B. Llegó de A a B... de alguna manera. Esto lleva a una forma diferente de pensar acerca de dónde está un electrón (u otra partícula).

Velocidad de los electrones durante la transición a diferentes energías.

donde annav dice:

En lo que respecta a las matemáticas, solo existe la probabilidad y no hay continuidad entre dos puntos del espacio para que se pueda definir una velocidad clásica.

Básicamente, uno dice que la relajación de electrones es una carga acelerada.

Los otros dicen que la posición del electrón ni siquiera está definida clásicamente durante la transición, está en una superposición y ni siquiera se puede calcular la velocidad, por lo que creo que no podemos hablar de la aceleración del electrón durante la relajación.

Esto es una contradicción, porque según QM, la transición de la función de onda transcurre sin problemas, creando una superposición. Ahora bien, creo que no tiene sentido hablar de velocidad o aceleración clásicas en esta superposición de estados.

Pregunta:

  1. ¿El electrón que se relaja realmente está acelerando o no?

Respuestas (2)

Seamos claros, aceleración, velocidad, fuerza son definiciones clásicas. Lo que existe en la mecánica cuántica y, en general, en la teoría cuántica de campos son cuatro vectores e interacciones. Es sencillo pensar en los diagramas de Feynman, que tienen un d pag / d t en cada vértice, dado o quitado por la interacción, esa es la conexión con F = metro a , aceleración.

Al llegar a los estados ligados de los átomos, uno tiene que ver cómo los cálculos de la teoría cuántica de campos (diagramas de Feynman) pueden aplicarse a los estados ligados. Consulte la respuesta de Arnold Neumaier aquí para obtener enlaces y una explicación teórica.

QFT se ha utilizado para obtener la estructura fina de los niveles atómicos, uno tiene que dejar de usar análogos clásicos para el nivel mecánico cuántico. El átomo es un sistema entrelazado del electrón y el núcleo, los cálculos dan distribuciones de probabilidad , por lo que tiene poco sentido, en mi opinión, hablar de acelerar un electrón como si pudiera separarse de la solución total.

La respuesta de cmaster es correcta. Como ejemplo, considere la probabilidad | ψ ( X ) | 2 de una superposición de los dos estados propios más bajos de una partícula en una caja:ingrese la descripción de la imagen aquí

Esa densidad de carga está oscilando, chapoteando de un lado a otro en la caja, con una frecuencia ω = ( mi 1 − mi 2 ) / ℏ , que es la frecuencia del fotón emitido.

Mientras está irradiando, el valor esperado de la energía del estado mixto disminuye, el peso relativo del estado excitado se vuelve más pequeño, la amplitud de la oscilación se vuelve más pequeña, hasta que es esencialmente igual al estado fundamental con su distribución de probabilidad estacionaria. .

Mi opinión sobre esto es que no es el electrón el que está haciendo esto, sino el estado ligado total (electrón-núcleo), y es engañoso hablar de aceleración de uno de los componentes entrelazados en un sistema mecánico cuántico, que necesita probabilidad distribuciones a modelar. Un electrón dado no tiene una distribución continua como la gráfica anterior, la transición es una probabilidad para un átomo dado, ocurre una vez y es solo un punto que se suma a esta gráfica. La aceleración es una variable continua por definición en una partícula.
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