전자의 정확한 거동은 주어진 위치에서 전자를 찾을 확률을 예측하는 복잡한 파동 함수에 의해 설명된다. 이러한 파동 함수는 양자 역학의 기본 방정식 인 Schrödinger 방정식에 의해 관리됩니다.
전자의 파동 함수의 주요 특징 중 하나는 안정적이라는 것입니다. 즉, 갑작스런 변화가 발생하지 않습니다. 이 안정성은 전자가 핵으로 나선화되는 것을 방지하는 데 중요합니다.
전자가 나선형 경로를 따라야한다면, 음으로 하전 된 전자와 양으로 하전 된 핵 사이의 매력적인 정전기력으로 인해 핵에 더 가까워짐에 따라 에너지가 감소 할 것이다. 고전적인 전자기에 따르면, 이러한 에너지 손실은 전자가 내부로 나선형을 일으켜 결국 핵과 충돌합니다.
그러나 양자 역학은 그러한 고전적인 붕괴를 금지합니다. 대신, 전자의 파동 함수는 안정성을 유지하는 특정 방식으로 만 변화 할 수 있습니다. 이는 전자의 에너지가 Quanta라고 불리는 개별 금액 만 변할 수 있음을 의미합니다.
원자 내 전자에 대한 허용되는 에너지 수준은 원자 수 (양성자 수), 전자 수 및 전자 간의 상호 작용을 포함한 다양한 요인에 의해 결정된다. 각 에너지 수준은 전자가 핵 주위에 다른 궤도를 차지하는 특정 전자 구성에 해당합니다.
원자의 전자는 이용 가능한 가장 낮은 에너지 수준을 차지하기 때문에 핵으로 나선형으로 향하지 않고 안정적인 궤도에 남아 있습니다. 전자가 이러한 안정적인 궤도를 차지하기에 충분한 에너지를 가지고있는 한, 자발적인 붕괴를받지 않을 것입니다.
요약하면, 전자의 파동 입자 이중성, 파동 기능의 안정성 및 에너지 수준의 양자화는 전자가 핵으로 나선화되는 것을 방지한다. 양자 역학은 전자의 거동을 설명하고 원자 내에서 안정적인 존재를 설명하는 일관된 프레임 워크를 제공합니다.
