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AI给出的电子电磁半径

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(平和地)电子电磁半径,有时被称为经典电子半径,是从电子被认为是一个带有电荷的粒子的经典电动力学模型中得到的假想概念。它是一个物理量,代表了若电子的电荷均匀分布在球体内部时,该球体半径的数值。
电子的电磁半径 \(r_e\) 可以通过以下公式计算:
\[lbk] r_e = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{e^2}{m_e c^2} \[rbk]
其中:
- \( e \) 是电子的电荷量,其值约为 \(1.602 \times 10^{-19}\) 库仑。
- \( m_e \) 是电子的质量,其值约为 \(9.109 \times 10^{-31}\) 千克。
- \( c \) 是光速,在真空中约等于 \(3 \times 10^8\) 米每秒。
- \( \epsilon_0 \) 是真空的电容率,其值约为 \(8.854 \times 10^{-12}\) 法拉每米。
代入这些数值,经典电子半径 \(r_e\) 的大致值为:
\[lbk] r_e \approx \frac{1}{4 \pi \times 8.854 \times 10^{-12} \text{ F/m}} \times \frac{(1.602 \times 10^{-19} \text{ C})^2}{9.109 \times 10^{-31} \text{ kg} \times (3 \times 10^8 \text{ m/s})^2} \[rbk]
\[lbk] r_e \approx 2.818 \times 10^{-15} \text{ m} \[rbk]
\[lbk] r_e \approx 0.2818 \text{ fm} \[rbk]
所以,电子的经典电磁半径大约是0.28飞米(飞米是10^-15米)。
需要说明的是,这个半径并非表示电子真的有一个明确的物理边界,因为量子电动力学已经表明,电子具有波粒二象性,不能被视为一个有明确边界的粒子。经典电子半径更多地反映了从经典电磁理论出发,电子电荷在空间上展开的量级。在现代物理学中,电子的大小通常涉及量子场论及其相互作用的深入讨论。


IP属地:重庆来自Android客户端1楼2025-01-22 06:19回复


    IP属地:重庆来自Android客户端2楼2025-01-22 06:36
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      实验测得电子半径约为10⁻²²m,很明显电子经典电磁半径公式是极端错误的。


      IP属地:重庆来自Android客户端3楼2025-01-22 06:37
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        IP属地:重庆来自Android客户端4楼2025-01-22 07:05
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          很明显这个推导是错误的,就是说E=ke/r²=e/(4πε₀r²)不成立,这个r≥R(R为电子半径)。若是取电子的基元电荷均匀分布在电子球表面,则E内=0。若是电子基元电荷呈现均匀的体分布,则E内=er/(4πε₀R³)。
          可见官方旗舰店的理论建模多么不堪一击!


          IP属地:重庆来自Android客户端5楼2025-01-22 07:15
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            至于rmₑv~ћ/2,或者是Ⅰω=Iv/r~ћ/2,l=(2/5)mₑr²,计算出v远超c则是更为荒唐。


            IP属地:重庆来自Android客户端6楼2025-01-22 07:23
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              官方旗舰店的推导中E=mc²=ke²/r,k=1/(4πε₀),取的积分限是(r,+∞),差不多相当于0-Ep,Ep=-ke²/r。很明显这里也存在着问题。这个理论建模差不多是基于氢原子(质子与电子的系统)的理论建模了。对于这个系统,再界定它们的角动量,明显v<c。下略…


              IP属地:重庆来自Android客户端7楼2025-01-22 08:13
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