По какому принципу располагаются орбитали в атоме?

[ИСН]

Я, кажется, несколько раз сказал, давайте ещё раз, максимально выпукло: не рассматриваем излучение, вот просто нет, и всё. Почему - неважно. Может, фантастическое допущение. Может, тела весят по пуду каждое, и излучением можно честно пренебречь как мелочью. А может, мы используем костыль Бора. Ладно. В таких условиях что можно сказать про систему из трёх тел - двух с положительным зарядом, а одного (более лёгкого) с таким же по модулю, но отрицательным? Что неподвижной устойчивой конфигурации не будет, как не будет её ни в какой системе зарядов - ОК, но может быть, будет подвижная (которая есть в случае двух зарядов)? Я утверждаю, что тут безо всяких дополнительных постулатов будет возникать связанное состояние. Можно ли его назвать стационарным - дискуссионный вопрос (что могло бы значить это слово для непериодического движения?), но на бесконечность никто уж точно не улетит.

[Лекарь МС]

Это что у нас теперь?
Адаптируем квантовую механику под имеющиеся понятия или что-то другое?
Может сразу для уровня детского сада, чтоб растить специалистов ещё с дошкольного возраста?
Но должно быть понятно...
Так?

[VTur]

В таких условиях что можно сказать про систему из трёх тел - двух с положительным зарядом, а одного (более лёгкого) с таким же по модулю, но отрицательным? Я утверждаю, что тут безо всяких дополнительных постулатов будет возникать связанное состояние.

Не могу сказать на 100%, но давайте рассуждать, как это может быть. Но сделаем еще допущение - при любых скоростях магнитного поля и силы Лоренца не будет (иначе она будет сводить заряды с устойчивых траекторий). Также пренебрегаем запаздыванием (запаздывающими потенциалами).
Единственный вариант - два протона (+) вращаются около одного электрона (-) на одинаковом расстоянии от него. Пусть система устойчивая. Из классических соображений скорость "+" прямо пропорциональна массе "+" и обратно пропорциональна корню из произведения массы и расстояния до "-". Т.е., если увеличивается сила отталкивания - меняется расстояние до "-" и все. Добавим в систему еще один "+". Возрастает сила отталкивания между протонами - их расстояние до "-" увеличивается и скорость уменьшается, но это ничего не значит - силы кулона бесконечного радиуса действия. Будем добавлять протоны. Никаких резких изменений произойти не должно - система будет разбухать и все. Если она была квантовой, то постепенно будет стремиться к классической.
Поэтому у меня вопрос. Существуют ли в природе ионы Н3++, Н4+++, Н5++++ и т.д.? В этих реальных системах отсутствует излучение из стационарных состояний - соблюдаются постулаты Бора.

[ИСН]

В природе я о таких не слышал, и в нашей механистической модели тоже не ожидаю. Очень уж похоже, что одному протону по-любому выгодно будет удалиться из системы, стуча копытами.
В случае двух протонов это не так. Рассмотрим "атом" на большом, но уже обозримом расстоянии от одного лишнего протона (надоело писать кавычки, но вообще-то они подразумеваются везде вокруг терминов из микромира). Тот создаёт поле. Атом имеет поляризуемость, хотя бы за счёт того, что его вращение станет чуточку неравномерным: он чуть больше времени будет проводить в ориентации, когда его диполь притягивается к тому протону, и чуть меньше - в той, когда отталкивается. Значит, это уже выигрыш по энергии по сравнению с картинкой "второй протон на бесконечности". Значит, к той картинке уже не вернуться. Выкинуть протон нельзя. Тем более нельзя выкинуть электрон: он у нас один. Выходит что? Связанное состояние. Каким будет его движение, периодическим ли хотя бы - я пока не думал.
Upd. Также не вижу, чем эту картинку могли бы испортить магнитные силы или запаздывающие потенциалы.

[VTur]

Если они оба покоятся (равнодействующая за период ноль), то система не связанная. В связанной системе тела удерживаются силами, и нужно приложить энергию, чтобы их растащить.
Допустим, что на протон действует такая сила притяжения, которая смогла смогла сдвинуть протон и притянуть. Тогда единственный вариант - протон вращается около атома (планетарная система, но не молекула и не ассоциат), удерживаясь силами В-д-В. В химии такие системы есть?

[ИСН]

Если они оба покоятся (равнодействующая за период ноль), то система не связанная.

Я ровно о том и говорю. Да, покоятся (протон - вообще, а атом - только в смысле центра масс). Не ноль, и связанная. Нужно поднапрячься, чтобы растащить. Удерживаются силами. Откуда возникают силы, я вроде бы сказал. Оттуда, что этот наш грубый механический псевдоатом, оказывается, имеет поляризуемость.
Когда сила подтянет протон к атому на расстояние порядка размера самого атома, то изменится орбита электрона и всё станет как-то сложно. Вряд ли протон согласится спокойно летать вокруг атома (как не делает он этого и в химии). Весь характер движения будет каким-то другим, каким - пока не знаю. Для выяснения связанности системы это не важно.

[Гесс]

Существуют ли в природе ионы Н3++, Н4+++, Н5++++ и т.д.?

О существовании

astro-ph0203020.pdf

и несуществовании

MAT.pdf

дикатиона H₃
ну и обзорчик

review H3, H4, HeH.pdf

[VTur]

Хорошо. Химические пример не прошел. Тогда физическое доказательство.
Про миску Гесса, точки Лагранжа, планетарную модель и ион Н2+ и др.
Система электрических зарядов принципиально отличается от гравитирующей системы тем, что в ней есть и силы притяжения и силы отталкивая. В последней отталкивания нет (расширение пространства не рассматриваем).
В электрической системе за счет отталкивания заряды в связанном состоянии (атом и атомарные ионы) будут находиться как можно дальше друг от друга. Единственный вариант - положительное ядро в центре и отрицательные заряды в "точках Лагранжа". Отрицательные заряды вращаются вокруг ядра с постоянной угловой скоростью, иначе расстояния между ними уменьшится и силы отталкивания тут же вернут их на место.
Опущения: система не излучает, магнитного поля и сил Лоренца нет, запаздывания нет.
Тогда вся система отрицательных зарядов вращается около центрального заряда равномерно - с постоянной угловой скоростью.
Свяжем систему координат с центральным зарядом и проведем одну из осей так, чтобы она проходила через один из вращающихся зарядов. В этой системе координат все заряды покоятся. Теорема Ирншоу. Приехали.

[ИСН]

Ну вот Вы опять доказываете неустойчивость какого-то одного варианта. А откуда мы знаем, что он там один и именно такой. Может, там вовсе непериодическая хрень со странным аттрактором. Это во-первых.
Во-вторых, вот это:

Свяжем систему координат с центральным зарядом и проведем одну из осей так, чтобы она проходила через один из вращающихся зарядов. В этой системе координат все заряды покоятся. Теорема Ирншоу. Приехали.

- сомнительный приём. Разве можно переходить к вращающимся системам? Если да, то точно так же доказывалась бы неустойчивость системы двух тел (сиречь обычного псевдоатома).

[chaus]

О существовании

astro-ph0203020.pdf

и несуществовании

MAT.pdf

дикатиона H₃
ну и обзорчик

review H3, H4, HeH.pdf

Видимо, модель плодотворна, если вместо миски использовать сомбреро

[Лекарь МС]

Эка вас понесло...
Одинаковая угловая скорость, но разная линейная.
Одинаковая линейная, но разная угловая.
Или все электроны находятся на одном расстоянии от ядра?
Тогда как же s-p-d-f "орбитали"?
Кулоновские, гравитационные....
А ядерные силы просто не рассматриваем.
Сегодня прыгаете в бассейн, если научитесь хорошо прыгать - вам нальют воды в бассейн.
Пишите ещё, пожалуйста.

[VTur]

сомнительный приём. Разве можно переходить к вращающимся системам? Если да, то точно так же доказывалась бы неустойчивость системы двух тел (сиречь обычного псевдоатома).

Почему же нет? Система, неустойчивая в какой то системе координат, будет неустойчивой во всех системах координат. Нельзя же быть живым в одной системе и дохлым в другой. По крайней мере, с нашими допущениями.
Но еще раз нужно помнить. В реальных системах все сразу схлопнется из-за излучения ускоренно движущихся зарядов.

[VTur]

Эка вас понесло...
Одинаковая угловая скорость, но разная линейная.
Одинаковая линейная, но разная угловая.
Или все электроны находятся на одном расстоянии от ядра?
Тогда как же s-p-d-f "орбитали"?
Кулоновские, гравитационные....
А ядерные силы просто не рассматриваем.
Сегодня прыгаете в бассейн, если научитесь хорошо прыгать - вам нальют воды в бассейн.
Пишите ещё, пожалуйста.

Ну, мы же предварительно ввели кучу невозможных допущений. Понятно, что если ищется стабильная траектория, то силы, стремящиеся свести с нее заряды, дополнительной стабильности не создадут. Понятно, что таких систем не существует. Но, мы все это постарались вывести за скобки.

Теорема Ирншоу - предельный случай. Уменьшая скорость до нуля, возникнет вопрос, можно ли ее уже применить, или нельзя.
И наоборот. Заряды покоятся. Выведем их чуть-чуть из положения равновесия, стабильности прибавится или нет? Ситуация в том, что электродинамика допускает масштабирование. Т.е. увеличивая расстояния, мы уменьшаем скорость.

[ИСН]

сомнительный приём. Разве можно переходить к вращающимся системам? Если да, то точно так же доказывалась бы неустойчивость системы двух тел (сиречь обычного псевдоатома).

Почему же нет? Система, неустойчивая в какой то системе координат, будет неустойчивой во всех системах координат.

Так. То есть простой псевдоатом неустойчив? Который из двух тел, ну. Плюс и минус. Как Земля и Луна; с виду разницы никакой, ибо за отсутствием одинаковых зарядов отталкиваться нечему.
(Да, я помню про нашу кучу невозможных допущений, и что в том числе мы запретили излучение, а то бы всё упало. Это ОК.)

[Лекарь МС]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%E5%EE ... D%F8%EE%F3
Или Википедия является муветоном?
Или это такой способ "от противного"?
Даже я так лихо закрутить не могу.
Расстояние и скорость наверно пошло от рычага Архимеда?
Выигрывая в расстоянии, мы уменьшаем скорость... И наоборот.
Я так и не понял, Вы хотите создать(слепить) квантовомеханическую модель ядра и его оболочки на основе любых знаний, но только не квантовомеханических?
Или так: слепить работающую модель абсолютно без квантовой механики!!!
Объясните, а то чем дальше, тем больше я не понимаю.

[chaus]

сомнительный приём. Разве можно переходить к вращающимся системам? Если да, то точно так же доказывалась бы неустойчивость системы двух тел (сиречь обычного псевдоатома).

Почему же нет? Система, неустойчивая в какой то системе координат, будет неустойчивой во всех системах координат. Нельзя же быть живым в одной системе и дохлым в другой. По крайней мере, с нашими допущениями.
Но еще раз нужно помнить. В реальных системах все сразу схлопнется из-за излучения ускоренно движущихся зарядов.

Ну нет, от инерциальной к неинерциальной, конечно, нельзя, по крайней мере, не так просто.
Здесь всё-таки физика, а не математика с методом Андронова (в котором вращается фазовая плоскость) )))
Если переходить от условно покоящейся системы координат к вращающейся относительно исходной, надо вводить эквивалентое силовое поле.

[VTur]

Тогда придется вводить слишком много допущений. Хотелось бы вывернуться попроще.
Я думаю, это идет из школы, от школьного закона Кулона, когда кажется, что "тела действуют друг на друга с силами..."
Тела в электричестве не действуют друг на друга, они вообще о друг друге ничего не знают до лобового столкновения. На заряды действует поле в той точке, где они находятся и все.
Но хотелось бы свести к такому примитиву, типа два тела, связанные нерастяжимой и невесомой нитью. Но это не так. Заряды движутся в электрическом поле.
В лабораторной системе координат один заряд покоится, а другой движется в постоянном сфероидальном электрическом поле.
Во вращающейся системе координат оба заряда покоятся, но на второй налетает сфероидальное электрическое поле. И от этого никак не получается уйти без кучи допущений. Понимаю, что они соссем нереальны.

[ Post made via Android ]

[ИСН]

Ну это всё хорошо, но: система двух тел устойчива или нет?

[Droog_Andrey]

Нет, т.к. излучает гравитационные волны.

[ИСН]

"Хоть бы ты, Максимыч, не подкалывал."