Электромагнитная модель атома Карандаша

[Карандаш]

Народ, прошу помочь разобраться, возможна ли такая модель атома.

Если не работоспособна, то кто может объяснить почему.
Нигде не могу получить НИКАКОГО ответа, а вопрос вроде интересный.

Причин не работоспособности данной модели не вижу.
Повторю, по образованию я механик. Поэтому, многого в физике не знаю.

Пример.
Если взять соленоиды (рамки из проводников, по которым течет ток), то в пространстве они должны располагаться в соответствии с линиями магнитной индукции. Если соленоиды расположить соосно, то круговые токи, линии магнитной индукции и магнитные моменты будут совпадать. Если соленоиды расположить параллельно, то они перевернутся так, что линии магнитной индукции у них будут совпадать, а круговые токи и магнитные моменты будут противоположны.

Аналогично и с плоскими кольцевыми постоянными магнитами (из динамиков). Они могут располагаться двумя вариантами:
1. Хвост в хвост, так что одинаковые полюса мгнитов смотрят в одну сторону,
2. Цилиндрическими ребрами друг к другу. В этом случае они перевернутся так, что полярности магнитов будут смотреть в разные стороны.

И в первом варианте и во втором линии магнитной индукции у магнитов будут совпадать, но в первом варианте магнитные моменты магнитов будут складываться, а во втором варианте минусоваться.

[CASTRO]

а при чём тут атом?

[Карандаш]

Можно предположить, что свойства электронов в атомах не должны принципиально отличаться от классических законов электродинамики. Следовательно, формирование магнитных моментов в атомах должно соответствовать механизмам наблюдаемым в соленоидах.

Дискретные изменения в атомах магнитных моментов в строгом соответствии с изменением в атомах числа электронов, свидетельствует, что в атомах каждый электрон имеет строго ориентированные в пространстве траектории, формирующие индивидуальные (эквивалентные) круговые токи и магнитные моменты.

Можно сделать предположение, что приведенные круговые токи электронов в атомах должны располагаться в соответствии с линиями магнитной индукции приведенных круговых токов соседних электронов (иначе они будут тормозить круговые токи электронов, а то и вообще выкинут электроны из атомов). Следовательно, по изменениям магнитных моментов в атомах и соответствии приведенных круговых токов электронов с линиями магнитной индукции соседних круговых токов электронов можно определить структуру расположения круговых токов электронов в атомах.

В атоме гелия наличие общего магнитного момента атома равного нулю, свидетельствует, что электроны в атоме гелия могут располагаться только с противоположных сторон атома и вращаться в разных направлениях. Такое расположение круговых токов электронов позволяет предположить, что протоны и электроны образуют связанные протон-электрон пары:

Рис.1. Структура расположения орбиталей электронов в атоме гелия.

Магнитные моменты круговых токов i₁ и i₂ ориентируют движение обоих электронов так, что образуются общие линии магнитной индукции полей круговых токов обоих электронов, замкнутые вокруг ядра атома:

Рис. 2. Условное формирование линий магнитной индукции полей круговых токов протон-электрон пар в ядрах атомов:
a) водорода; в) гелия; c) лития; d) бериллия; i – линии магнитной индукции полей круговых токов протон-электрон пар.

При формировании новых периодов, которые начинаются с формирования щелочных металлов, в атомах происходит экранирование электронов протон-электрон пар из нижних периодов. Это возможно, если расположить круговой ток электрона атома лития над круговыми токами электронов нижнего периода Рис.2 с. Магнитный момент равный 1/2 свидетельствует о фиксированном ассиметричном расположении формируемого электроном 2s1 кругового тока i₃ в структурах атома.

Как видно на рис. 2, c, для экранирования магнитных полей круговых токов i₁ и i₂, круговой ток i₃ должен располагаться в зоне внешних линий магнитной индукции полей круговых токов i₁ и i₂. Линии магнитной индукции кругового тока i₃ взаимодействуют с внешними линиями магнитной индукции полей круговых токов i₁ или i₂. Магнитные моменты ориентируют круговой ток i₃ так, что внешние линии магнитной индукции полей круговых токов i₁ или i₂ и внутренние линии магнитной индукции поля кругового тока i₃ совпадают. При этом внутренние линии магнитной индукции поля кругового тока i₃ охватывают внешние линии магнитной индукции круговых токов i₁ и i₂ и направлены в противоположные стороны, по сравнению с общими внутренними линиями магнитной индукции полей круговых токов i₁ и i₂. Это существенное замечание.

В результате несоответствий между направлением внутренних линий магнитной индукции поля кругового тока i₃ и направлениями круговых токов i₁ и i₂ происходит ограничение энергии возбуждения электронов в протон-электрон парах нижнего периода. В результате ограничения энергии электронов в протон-электрон парах внутренних периодов только внутриядерными энергиями они не могут формировать химические связи. Это объясняет механизмы экранирования электронов протон-электрон пар из нижних периодов и механизмы периодических изменений химических и спектроскопических свойств атомов.

Образование атома Be сопровождается формированием электрона 2s2 и кругового тока i₄. Магнитный момент равный нулю, свидетельствует, что круговые токи i₃ и i₄, расположены с противоположных сторон общих внутренних линий магнитной индукции полей круговых токов и вращаются в разные стороны (см. рис. 2, d).

От Li до Ne оптические и химические свойства атомов определяются электронами из 2s- и 2p- оболочек без изменения периодичности химических свойств атомов. Это свидетельствует, что круговые токи электронов из 2s- и 2p-оболочек располагаются вдоль общих внутренних линий магнитной индукции полей круговых токов, без радиального накладывания протон-электрон пар друг на друга (см. рис. 2, d).

[Карандаш]

Анализ возможных вариантов изменений магнитных моментов атомов показывает, что все изменения магнитных моментов атомов происходят строго с кратностью равной 1/2. Это свидетельствует, что магнитные моменты всех протон-электрон пар в ядре атома имеют всего два взаимно противоположных направления. Фиксированные направления магнитных моментов всех протон-электрон пар атома свидетельствуют о кристаллической структуре ядра атома.

Учитывая, что в атомах магнитные моменты всех приведенных круговых токов электронов имеют всего два взаимно противоположных направления можно сделать предположение, что заполнение каждой энергетической оболочки электронами сопровождается заполнением двумерным нуклонным слоем двух противоположных плоскостей кристалла ядра атома.  Последовательное накладывание нуклонных оболочек в соответствии с последовательностью формирования энергетических оболочек электронов показывает, что кристалл ядра атома принимает форму удвоенного тетраэдра (см. рис. 3):

Рис. 3. Последовательное формирование нуклонных слоев кристалла ядра атома при
a) формировании 1s- энергетической оболочки электронов,
в) формировании 2s- и 2p- энергетических оболочек электронов,
c) формировании 3s- и 3p- энергетических оболочек электронов,
d) формировании 4s-, 4p- и 3d- энергетических оболочек электронов,
e) формировании 5s-, 5p- и 4d- энергетических оболочек электронов,
k) формировании 6s-, 6p-, 5d- и 4f- энергетических оболочек электронов,
l) формировании 7s-, 7p-, 6d- и 5f- энергетических оболочек электронов.

Из данного анализа можно сделать выводы:
1. Траектории движения электронов в атомах соответствуют классическим законам электродинамики, что сопровождается формированием приведенных круговых токов электронов создающих магнитные моменты и линии магнитной индукции.
2. Строго ориентированные магнитные моменты круговых токов электронов свидетельствуют о кристаллической структуре ядра атома.
3. Механизмы периодических свойств атомов связаны с механизмами взаимодействия круговых токов электронов с линиями магнитной индукции от других круговых токов электронов и механизмами заполнения двумерными слоями плоскостей ядерного кристалла.

[Карандаш]

Можно построить простую наглядную модель магнитных взаимодействий в атомах.

Подготовка:

1.Берем плоские кольцевые магниты (от динамиков). У них одна плоскость положительная, другая отрицательная.
2. Ложим магниты один на один, хвост в хвост, так что-бы положительные плоскости смотрели в одну сторону, а отрицательные в другую (по другому они и не лягут). Должна получиться колбаска из магнитов. В этой колбаске во всех магнитах магнитные моменты и линии магнитной индукции направлены в одну сторону.
3. По внешней стороне каждого магнита рисуем стрелки, на всех магнитах в одну сторону.
Всё, подготовка закончена.

Предварительный принципиальный эксперимент:

Примем, что каждый отдельный магнит это и есть круговой ток отдельно взятого электрона, формирующий магнитный момент и линии магнитной индукции.
1. если вы магниты складываете соосно, то они  выстраиваются в колбаску положительными сторонами в одну сторону, а отрицательными в другую сторону и все стрелки направления токов электронов у них будут совпадать. Наподобие общего соленоида.

2. теперь положите их плашмя на стол и подведите друг к другу боковыми (внешними цилиндрическими) плоскостями. Они сблизятся только в том случае, если у них с одних сторон будут разные магнитные знаки, соответственно и направления стрелок токов электронов в разные стороны. Соберите длинную цепочку из 3-х и более магнитов и увидите, что полярности и направления токов электронов у них поочередно меняются.

И в первом, и во втором случае линии магнитной индукции у круговых токов электронов совпадают. Но в первом случае происходит сложение магнитных моментов, а во втором случае происходит разность магнитных моментов.

Постройка электромагнитной модели атомов:

1. В атоме водорода только один электрон. Ложим плашмя один магнит на стол. Это и есть круговой ток электрона водорода. В гелии два электрона и магнитный момент равен 0. Ложим рядом с первым магнитом второй магнит, так чтобы стрелки обоих магнитов смотрели в разные стороны. У вас должна получиться цепочка из двух колец. Получилась модель круговых токов электронов и взаимодействий линий магнитной индукции в атоме гелии. В данной модели магнитные моменты обоих магнитов компенсируют друг друга. В первом периоде может быть только два электрона.
2. Строим второй период. Добавляем по одному звену цепи с каждой стороны. Это 2s- электроны (лития и берилия). На них соосно ложим еще по три электрона (электроны от бора, до неона). Всё, второй период сформирован.
3. Строим третий период. Добавляем по одному звену цепи с каждой стороны. Это электроны натрия и магния. На них соосно ложим по три магнита. Всё, третий период сформирован
4. Строим четвертый период. Добавляем по одному звену цепи с каждой стороны. Это круговые токи электронов калия и кальция. На них соосно ложим по восемь круговых токов электронов. Это электроны от скандия до криптона. Всё, четвертый период сформирован.
Ну, и т.д.

Таким образом, каждый период состоит из двух колбасок круговых токов электронов (соленоидов).

Учтите. Из магнитов вы строите просто объемную электромагнитную модель ядерного кристалла. Эта модель  показывает соответствие направлений круговых токов, магнитных моментов и направлений линий магнитной индукции электронов. Не следует считать, что ядро атома удерживается на электронах.

Строго дискретные изменения магнитных моментов атомов, а так-же то, что при ионизации атома ядерный кристалл не разваливается, позволяет предположить, что протоны и нейтроны имеют сложную структуру и имеют валентные ядерные связи. В результате валентных ядерных связей нуклоны формируют нуклонные слои, наподобие роста двумерных слоев в молекулярных кристаллах.

[Карандаш]

а при чём тут атом?

А Вы считаете, что формирование магнитных моментов в атомах не свидетельствует о наличии в структурах атомов круговых токов заряженных частиц??

[CASTRO]

Не, это к серьёзным врачам...

Карандаш, поймите простую вещь: если у Вас нет количественных предсказаний, согласующихся с результатами экспериментов, то говорить вообще не о чем. 99.999% всех подобных моделей рассыпаются, как только берешь в руки калькулятор.

Ну вот и предскажите на основе своей модели энергию ионизации водорода. Или размер атома. Или серию Бальмера.

[CASTRO]

А Вы считаете, что формирование магнитных моментов в атомах не свидетельствует о наличии в структурах атомов круговых токов заряженных частиц??

Нет. В квантовой механике магнитный момент может и не быть связан с круговым током.

[Alow]

Народ, прошу помочь разобраться, возможна ли такая модель атома.

Если не работоспособна, то кто может объяснить почему.
Нигде не могу получить НИКАКОГО ответа, а вопрос вроде интересный.

Причин не работоспособности данной модели не вижу.
Повторю, по образованию я механик. Поэтому, многого в физике не знаю.

Пример.
Если взять соленоиды (рамки из проводников, по которым течет ток), то в пространстве они должны располагаться в соответствии с линиями магнитной индукции. Если соленоиды расположить соосно, то круговые токи, линии магнитной индукции и магнитные моменты будут совпадать. Если соленоиды расположить параллельно, то они перевернутся так, что линии магнитной индукции у них будут совпадать, а круговые токи и магнитные моменты будут противоположны.

Аналогично и с плоскими кольцевыми постоянными магнитами (из динамиков). Они могут располагаться двумя вариантами:
1. Хвост в хвост, так что одинаковые полюса мгнитов смотрят в одну сторону,
2. Цилиндрическими ребрами друг к другу. В этом случае они перевернутся так, что полярности магнитов будут смотреть в разные стороны.

И в первом варианте и во втором линии магнитной индукции у магнитов будут совпадать, но в первом варианте магнитные моменты магнитов будут складываться, а во втором варианте минусоваться.

У протона и электрона нет внешнего магнитного поля. И силы, удерживающие атом от распада - это кулоновские силы, а силы, не дающими упасть электрон на протон - это центробежные силы. Стабильность - это взаимодействие двух сил.

[Карандаш]

Не, это к серьёзным врачам...

Ну, сразу уж и к врачам.
Я же говорил -- я колхозник. Анализ простой школьной электрдинамики позволяет мне сделать такие предположения. Противоречий я не вижу. Подскажите, пожалуйста, где кончается обычная электродинамика и начинаются шифровки Штирлица.
 

Карандаш, поймите простую вещь: если у Вас нет количественных предсказаний, согласующихся с результатами экспериментов, то говорить вообще не о чем. 99.999% всех подобных моделей рассыпаются, как только берешь в руки калькулятор.

У меня с калькулятором проблема. Батарейки сели.
Приходится по старинке --  карандашом считать в тетрадке. Так ошибок меньше.

Ну вот и предскажите на основе своей модели энергию ионизации водорода. Или размер атома. Или серию Бальмера.

А чего их предсказывать, их мерять надо, а потом по результатам формулы выводить. Кажется так принято.

Измерений достаточно. А формулы можно и к этой модели переписать. На то она и математика, что бы любые закономерности описывать. Но проблем. Я у математиков консультировался.

[Карандаш]

У протона и электрона нет внешнего магнитного поля. И силы, удерживающие атом от распада - это кулоновские силы, а силы, не дающими упасть электрон на протон - это центробежные силы. Стабильность - это взаимодействие двух сил.

Нет, я думаю там посложнее будет. Там без электродинамики не обойтись. Просто неопределенности не дают.

[CASTRO]

"А чего их предсказывать, их мерять надо, а потом по результатам формулы выводить. Кажется так принято. "

Ууу, как всё у Вас запущено...

Скажу по строгому секрету. В перечисленные мной выше величины не входит иных величин, кроме хорошо известных констант и массы электрона.То есть никаких дополнительных измерений не нужно.

[Карандаш]

Нет. В квантовой механике магнитный момент может и не быть связан с круговым током.

Я в курсе -- его связывают со спином.
Но, ЧТО такое спин и откуда он взялся?? Кто его придумал и для чего??
У Савельева, т.3, стр. 348. читаем:
Для объяснения мультиплетной структуры спектров и аномального эффекта Зеемана Гаудсмит и Юленбек выдвинули в 1925г. гипотезу, что электрон обладает собственным моментом импульса, не связанным с движением электрона в пространстве. Этот собственный момент был назван спином.
Предполагалось, что вызван аращением электрона вокруг своей оси. Но, представление об электроне как о вращающемся шарике оказалось не состоятельным.
В настоящее время, спин следует считать внутренним свойством, аналогично заряду и массе.

Следовательно, спин ото необъясненное свойство.

В моей модели, спин как раз хорошо объясняется тем, что в атомах электроны вращаются не по круговой орбите, а по полукруговой орбите. Отсюда и магнитный момент равен 1/2. И сложение и вычитание магнитных моментов легко объясняется.

[Карандаш]

Ну вот и предскажите на основе своей модели энергию ионизации водорода. Или размер атома. Или серию Бальмера.

Так ничего же не меняется.
Электрон как был электроном, так и остался. Протон тоже остался протоном. Энергетические уровни остались все прежние. И серии Бальмера нисколько не изменились. И ионизация не сбежала.

В чем проблема??

[CASTRO]

Терпеливо поясняю еще раз:

энергетические уровни в атоме - они не от фонаря. Классическая механика и электродинамика в модели атома Бора точно предсказывают энергию уровня. Решение уравнения Шрёдингера также даёт положение уровней, но уе совсем из других соображений. Вот Вы и выведите на основе своей теории энергию уровней электрона в атоме водорода.

[BETEP IIEPEMEH]

Энергетические уровни остались все прежние. И серии Бальмера нисколько не изменились.

С чего вдруг? Потому что Вам так захотелось? Доказывайте, выводите аналитически, каковы в Вашей модели уровни энергии для стационарных состояний электрона в атоме (хотя бы водорода). Да не забудьте при этом о различных тонких эффектах.

[Alow]

Нет, я думаю там посложнее будет. Там без электродинамики не обойтись. Просто неопределенности не дают.

Неопределлённость есть в любом реальном вращении. Надо просто знать, что у протона и у электрона только одна силовая линия и это линия имеет форму синусоиды и вращается со скоростью более 1000Тера об в сек. Это когда эл. частицы свободны.  А то, что протон и электрон не являются эл зарядами легко доказать взаимодействием. Если взять два статических заряда с полями разного знака, то они, под действием кулоновских сил, просто соединятся по кратчайшему расстоянию. Если электрон попадёт в зону действия электрического поля протона, то они создадут атом водорода. И единственная сила, которая не даёт упасть электроны на протон под действием кулоновских сил, это центробежная сила. Других сил просто нет в природе. И не надо для микромира придумывать новых законов. Как это делают физики. И доказательством того, что электрон вращается вокруг протона является то, что атом способен излучать волны (фотоны). Это когда у атома есть энергия.  В микромире, к сожалению, чувствуется дискретность среды, которая ещё больше запутывает физиков, но законы микромира такие же как и в макромире. И отвечать на вопрос: "А почему электрон не падает на протон под действием кулоновских сил - надо". Чего так не любят физики.

Терпеливо поясняю еще раз:
энергетические уровни в атоме - они не от фонаря. Классическая механика и электродинамика в модели атома Бора точно предсказывают энергию уровня. Решение уравнения Шрёдингера также даёт положение уровней, но уе совсем из других соображений. Вот Вы и выведите на основе своей теории энергию уровней электрона в атоме водорода.

Хорошо предсказывать, когда спектр атома известен экспериментально. Было бы забавно, если бы они не предсказали спектр какого-нибудь соединения, или предсказали неверно.

[Leonid R.]

У протона и электрона нет внешнего магнитного поля. И силы, удерживающие атом от распада - это кулоновские силы, а силы, не дающими упасть электрон на протон - это центробежные силы. Стабильность - это взаимодействие двух сил.

а почему у электрона нет внешнего магнитного поля?

[Карандаш]

И не надо для микромира придумывать новых законов.

В основном вы правы. Но я переверну наоборот -- не нужно отрицать известные законы.

[Карандаш]

Терпеливо поясняю еще раз:

энергетические уровни в атоме - они не от фонаря. Классическая механика и электродинамика в модели атома Бора точно предсказывают энергию уровня. Решение уравнения Шрёдингера также даёт положение уровней, но уе совсем из других соображений. Вот Вы и выведите на основе своей теории энергию уровней электрона в атоме водорода.

С чего вдруг? Потому что Вам так захотелось? Доказывайте, выводите аналитически, каковы в Вашей модели уровни энергии для стационарных состояний электрона в атоме (хотя бы водорода). Да не забудьте при этом о различных тонких эффектах.

Я не понимаю -- а ЧТО у меня изменилось?
Дискретные энергии электронов водорода прежние.
Применение уравнения Шредингера остается прежнее.

Да и не в математике сейчас проблема, это десятое.
А в физике.
И не важно ГДЕ находится электрон -- в супер ускорителе или электронной орбитали атома, Электрон по своей природе должен подчиняться электродинамике.
Если в атоме есть магнитные моменты, до движение электрона ОБЯЗАНО соответствовать законам электродинамики и электрон ОБЯЗАН вращаться вокруг линий магнитной индукции. Иначе, электрон либо затормозит и он упадет в ядро, либо его выбросит за пределы ядра.

И, если электрон совершает колебания, то он ОБЯЗАН формировать магнитное поле. И магнитные поля соседних электронов ОБЯЗАНЫ взаимодействовать друг с другом. Иначе, никаких колебаний электронов не будет. Они друг друга заглушат.


ОСНОВНОЙ ВОПРОС: ПРОБЛЕМЫ С ЭЛЕКТРОДИНАМИКОЙ в моей модели атома есть??

А насчет тонких структур поговорим позже.