Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Kunnen we ons een elektron voorstellen als een deeltje dat volgeladen is met fotonen?

Ik probeer me een elektron als deeltje voor te stellen, maar dat lukte me niet, totdat ik het probeerde te zien als een deeltje dat volgeladen is met fotonen. Als je het elektron zo ziet en je past het toe op de eigenschappen en gedrag van het elektron dan worden vele dingen duidelijk. Bijvoorbeeld waarom een lamp gaat schijnen wanneer er elektronen door het wolfram draadje of neon gas schieten. Maar is een dergelijke voorstelling van zaken natuurkundig wel verantwoord?

Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
815
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Nee, je moet je een electron voorstellen als een deeltje met een energie van 511 keV. De overige energie waar je je vragen bij stelt, bewegingsenergie bijvoorbeeld, kan omgezet worden in een andere vorm van energie, bijvoorbeeld een foton. Maar er is geen reden om aan te nemen dat dit foton al op voorhand opgeslagen zit in het elektron.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

Nee, zo kun je dat niet stellen. In de natuur gelden verschillende behoudswetten, zoals behoud van massa en behoud van lading. Omdat een elektron massa en lading heeft, kan het niet uit het niets verschijnen of in het niets verdwijnen. Een foton is massaloos en neutraal. Die kan dus zonder de behoudswetten te schenden verschijnen en verdwijnen.
Zie het liever zo: het elektron is "volgeladen" met energie. Bewegingsenergie, trillingsenergie en potentiële energie. Die energie kan in pakketjes geëmitteerd of geabsorbeerd worden en die pakketjes noemen we fotonen.
(Lees meer...)
WimNobel
8 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Bedankt voor jouw antwoord. Aan de ene kant ontken je dat een elektron volgestouwd is met fotonen, maar aan de andere kant geef je toe dat een elektron volgeladen is met energie en dat die energie de vorm kan hebben van een foton. Het lijkt mij zo dat bewegings-, trillings- en potentiële energie in het elektron één en dezelfde vorm hebben en dat het zich uit in een foton. Maar als ik (een beetje) gelijk heb, dan zit ik nog met de vraag hoe een elektromagnetisch veld ontstaat rondom een stroom elektronen.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Kijk eens naar wat een positron en elektron doen als ze elkaar annihileren om de gedachte dat een foton op voorhand zit opgeslagen in het elektron uit je hoofd te halen: Zowel positron als elektron hebben exact 511 keV aan energie. Na annihilatie bewegen er onder een hoek van 180° 2 fotonen van elkaar weg van samen 1022 keV. Gemiddeld heeft elk van die fotonen dus 511 keV. Volgens jou voorstelling zouden die fotonen echter exact 511 keV moeten bezitten (want elk afkomstig van een elektron van 511 keV). In werkelijkheid heeft het ene foton de ene keer echter 510,5 keV en het andere 511,5 keV. De volgende annihilatie van een willekeurig positron met een willekeurig elektron geeft dan weer een foton met 510 en een met 512 keV, etc... Volgens jou voorstelling zou dat betekenen dat elk elektron een verschillende massa zou hebben. Zou je dat kunnen verklaren? Ook puur volgens de basis van de fysica kan jou voorstelling niet kloppen: een foton moet kunnen onstaan, als het reeds opgeslagen zit in het elektron, gebeurt dat niet en zouden er dus veel wetten uit de fysica herschreven moeten worden.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Ik ben er nog niet uit. Ten eerste het afwijken van het gemiddelde is eerder regel dan uitzondering. Afwijkingen ontstaan mogelijk door het aantal fotonen in een elektron, althans als dat zou kunnen, dat vrijwel nooit gelijk is aan ieder ander elektron en zelfs niet aan zichzelf. Bij positronen zou het kunnen gaan om "negatieve" fotonen, maar die bestaan bij mijn weten niet. Maar zoals een proton van een neutron verschilt, ze bestaan uit dezelfde elementaire deeltjes, maar in verschillende configuratie, zo zouden de fotonen in een elektron samen een andere configuratie vormen dan in een positron.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Dan ga je er in jou voorstelling dus van uit dat meerdere fotonen kunnen samensmelten tot 1. Aangezien er bij annihilatie van 1 elektron en 1 positron namelijk 2 fotonen ontstaan. Positron en elektron verschillen overigens in meer dan lading alleen! Wat ook niet 100% klopt aan je verhaal is dat neutronen en positronen bestaan uit dezelfde elementaire deeltjes. Ze hebben namelijk slechts 2 deeltjes gemeenschappelijk: een up-quark en een downquark. Het derde deeltje is bij beiden verschillend (een up-quark voor het proton en een down-quark voor het neutron). De configuraties die met dezelfde elementaire deeltjes wel mogelijk zouden zijn, vorm je ook niet zomaar met een boson zoals het foton. En daar zit het volgende probleem: een foton: geen massa, geen lading. Het elektron: wel een massa, wel een lading. Dat zou dus willen zeggen dat er nog een extra deeltje aanwezig moet zijn naast de fotonen die het elektron zijn massa en lading geeft. En wanneer dit deeltje die energie heeft wil het ook zeggen dat het foton die niet heeft op het moment dat het in het elektron geladen zit. Je kan jezelf afvragen of het dan per definitie nog een foton is. Maar laten we er nu van uitgaan dat er minstens 1 energieloos foton klaar zit in elk elektron. Dan betekent dat, dat je dezelfde redenering ook moet toepassen op andere deeltjes. Dan moeten er ook energieloze fotonen klaarzitten in neutronen en protonen. Sterker nog: een logisch gevolg is dan dat deze 'nieuwe' eigenschap van fotonen dan ook moet opgaan voor andere bosonen. M.a.w. jou hypothese kan alleen kloppen als je deze volledig toepast en dan betekent deze letterlijk dat de natuur alle bosonen energieloos in andere niet-elementaire deeltjes opslaat (want ook het elektron verliest in jou voorstelling zijn status van elementair deeltje!) tot ze deze nodig heeft. Dus je huidige hypothese kan ik maar moeilijk in overeenstemming brengen met de huidige kijk op elementaire deeltjes. Je hypothese klopt als je er 1 ding aan verandert: fotonen vervang je door materie. Elektronen zijn een vorm van materie, net zoals neutronen bijvoorbeeld. Materie is een vorm van energie. Fotonen representeren een andere vorm van energie.
Het is een interessante manier van kijken naar een probleem waarbij het lastig is een goed beeld van te vormen. Natuurlijk mag je het wel zo zien.
Het roept dan wel op wat precies een foton is en welk beeld wij daarbij dienen te hebben.

Een foton kun je zien als energie en als een deeltje, maar vanwege de hoge snelheid die een foton heeft is het meer energie dan een vast deeltje. Het gaat te snel om er een foto van te maken. Je kunt een foton ook zien als iets dat trilt en heel veel energie heeft.

Ook een elektron kun je zien als een deeltje dat volgeladen is met energie. Dus als een foton ziet als een iets met zeer veel energie dan klopt die voorstelling wel. Natuurlijk zijn er andere manieren om naar een elektron te kijken, maar deze manier van kijken is ook een manier van kijken die niet direct een verkeerde manier van kijken is.

En dat een elektron meer is dan alleen energie of alleen een bron van fotonen, dan is wel een feit.

Je vraag geeft wel aan dat de vraag wat een elektron niet eenvoudig is of zelf eenvoudig te beantwoorden is.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding