怎样用不确定原理解释卢瑟福的质疑和薛定谔的非难杨福家原子物理学的第三版~90页思考题 质疑内容：当电子从一个能态跳到另外一个能态,你必须假设他事先知道他要往哪儿跳!假如电子出

Question

怎样用不确定原理解释卢瑟福的质疑和薛定谔的非难
杨福家原子物理学的第三版~90页思考题
质疑内容：当电子从一个能态跳到另外一个能态,你必须假设他事先知道他要往哪儿跳!假如电子出于E1能态~它必须吸收能量为E2-E1的光子才能跳到E2,而吸收其他能量的光子都不行（为简单起见我们假定只有两条能级E1E2）,那么,电子怎样从各种能量的光子中选择它要的光子呢?为了选择它要的光子,它必须在事先就知道它要去的能级（E2）,好像它以前就去过了,但是为了“去过了”,首先必须吸收它要的光子……这样就陷入了逻辑的恶性循环
薛定谔的非难
糟糕的跃迁,电子从一个轨道跃迁到另外一个轨道的时候按照相对论,他的速度不能无限大,即不能超过光速.因此它必须经历一段时间,这一段时间里电子已经离开了E1态而没有到达E2态,那么此时的电子处于什么状态呢?

Answer 1

可以考虑一下是不是这样：因为你提出的电子吸收光子能量后激发跃迁,这是一种光电效应；对于光子能量介于ΔE之间的光子,是否可以考虑康普顿散射呢?光电效应发生在内层电子上,光子能量较小；康普顿效应的光子能量则相对较大.
其主要区别是光电效应是三体效应,作用物有原子核、电子、光子,也就是说核与电子之间力的作用比较强,光子能量如果太大,电子对于这个光子而言就可视为“自由电子”了……康氏散射则是两个作用体——电子与光子.
如果这当中牵涉到康氏散射,所产生的康普顿电子没有电离而是激发(当然,这个说法可能不太准确,康普顿电子都是电离了的自由电子,但是试想如果光子给予的能量或不足以使得电子电离,而只是激发的话……)
不确定性原理Et≥h/8π,能级能量不是一个确定的值,而是一个范围,薛定谔方程求出波函数可能能够给出相应的电子状态,不过这个没算过,微分方程解起来好复杂的,把初末态给出,用计算机解一下试试,建议.