03.02 電子躍遷,那麼原子的質量變了嗎?

幼兒園扛霸子131879363


答:理論上整個原子的質量會變化,但是電子吸收光子的能量是非常小的,所以能量變化完全可以忽略。


質能方程在這裡是適用的,一個氫原子,如果電子處於基態,然後吸收了波長為λ的光子,電子躍遷至激發態。



那麼對整個原子來說,就是吸收了E=hv=h(c/λ)的能量;按照質能守恆,原子的相對論質量將增加Δm=E/c^2=h/λc。


我們知道普朗克常數h是非常小的數,光速c是很大的,所以增加的質量Δm非常小,相對於整個原子的質量幾乎可以忽略,目前也沒有任何儀器可以測量這種變化。



質能方程是非常強大的,可以對很多物理現象做出全新的解釋。

比如化學中的化學鍵,也可以解釋為能量以相對論質量的方式儲存在化學鍵中,這也將導致原子的質量發生變化。


實際上,相同原子在不同化學物中,甚至不同單質中的相對質量,也是有微小區別的,這種區別就來源於質能方程;因為同一元素在不同單質中儲存的能量是不相同的,比如碳-12在不同單質中的相對原子質量如下:




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