¿Disminuye la masa del electrón cuando cambia de órbita?

Question

He estudiado esto en mi capítulo de estructura atómica que cuando un electrón cambia su órbita de un estado de menor energía a uno de mayor energía , no dice en mi libro que se mueva allí sino que desaparece.Simplemente llega a esa órbita sin cruzar el camino.No sabemos si se mueve allí o no.

Entonces, también leí sobre las propiedades fundamentales del electrón en la que se dice que cuando un electrón se mueve o está en movimiento, su masa cambia.

Si vemos , Sabemos que el electrón sólo absorbe cierta longitud de onda de la luz. Si podemos encontrar que cuando cambia su órbita , si su masa disminuyó o no durante ese intervalo.Es que podemos encontrar que si el electrón se mueve y cambia de órbita o simplemente desaparece tipo.

Sí, sólo estoy hablando del electrón en un átomo de hidrógeno.

Por favor, indique su respuesta en referencia a otros átomos si le resulta útil.

Answer 1

Me gustaría copiar el respuesta de John Rennie a una pregunta similar en Physics.SE, ya que es mucho mejor que las respuestas actuales aquí IMHO. Aunque habla sobre todo de la energía de enlace, el mismo principio se aplica a los cuantos de energía de excitación.

El masa de un átomo de hidrógeno es $1.67353270 \times 10^{-27}$ kg. Si se suman las masas de un protón y de un electrón, se obtiene $1.67353272 \times 10^{-27}$ kg. La diferencia es de unos 13,6 eV, que es la energía de ionización del hidrógeno (aunque hay que tener en cuenta que el error experimental en las masas no es mucho menor que la diferencia, por lo que esto es sólo aproximado).

Esto no debería sorprenderle porque hay que añadir energía (en forma de un fotón de 13,6 eV) para disociar un átomo de hidrógeno en un protón y un electrón libres, y esto aumenta la masa de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein $E = mc^2$ . Así que este es un ejemplo directo del tipo de aumento de masa que describes.

Sin embargo, no se puede decir que esto sea un aumento de la masa del electrón o del protón. Es un aumento de masa del sistema combinado. Las masas invariantes del electrón y del protón son constantes y no se ven afectadas por el hecho de que estén en átomos o vagando libremente. El cambio de masa proviene de un cambio en la energía de enlace del sistema.

Answer 2

¿Disminuye la masa del electrón cuando cambia de órbita?

Esencialmente sí. Si sumas la masa de un protón libre y un electrón libre obtendrás una masa mayor que la de un átomo de hidrógeno. La diferencia de masa será equivalente a 13,6 eV que es la energía de ionización del hidrógeno.

Ahora bien, para cualquier experimento de química "práctico" se supone que las masas no cambian. La razón es que el cambio de masa es tan pequeño que es indetectable con los procedimientos ordinarios de laboratorio químico.

También hay otro efecto extraño aquí. Para los elementos muy pesados, la energía de enlace y el orbital son tan pequeños que el modelo de partículas del electrón hace que éste viaje a velocidades relativistas. Esto aumenta la masa aparente del electrón.

Answer 3

El Modelo de Bohr intentó, con bastante éxito para su época, modelar los estados de energía de un electrón.

Este modelo ha resultado inadecuado, ya que no puede responder a preguntas como la suya.

Ha habido modelos más refinados (en los que tu pregunta no es posible), pero todos tienen sus inconvenientes.

No es una respuesta a lo que preguntabas, sino una especie de respuesta a tu pregunta.