Le EM-rotator

Lorsque vous êtes intéressé par la physique, vous devez lire «Unbelievable“!

Lorsque les deux masses ne sont pas reliées par une tige rigide sans masse et sont des masses chargées, comme l'électron (Me) et le proton (Mp) dans l'atome d'hydrogène, les propriétés susmentionnées du rotateur mécanique libre doivent également être valides dans des situations stables.

Pour obtenir un EM-rotator libre avec des orbites stables, la fonction de la tige sans masse doit prendre en charge les forces agissant sur les électrons et le noyau dans l’atome. Toutes les forces doivent être neutralisées/égalées pendant la rotation de l’électron autour du proton à tout moment.

Dans une situation stable, les conditions mécaniques suivantes pour le proton (Mp) et l'électron (Me) dans l'atome d'hydrogène doivent être valides :

      

   

La force centrifuge  Fc, agissant également sur le proton et l'électron, doit être compensée par des forces internes ; la force électrostatique  Fe. Nous considérons le rotateur sans EM où la force centrifuge (Fc) est compensée en tout temps  par la force électrostatique (Fe). Cette hypothèse suppose implicitement que l'électron se trouve en orbite stable autour du proton.

Les exigences mécaniques supplémentaires pour le rotateur EM constant sont :

et

La solution d’équilibre pour le EM-rotator libre et stable est :

 (1)

Où Re est la distance de l'électron au point de rotation du système (figure 1), Me la masse de l'électron, Mp la masse du proton, Ve la vitesse de rotation de l'électron, e la charge élémentaire de l'électron et εo la constante diélectrique du vide.

Remarque: Dans les chapitres précédents la charge élémentaire de l’électron était nommée « Qe ». Dans ce chapitre la charge élémentaire de l’électron s’appelle « e » parce que dans les articles de physique c’est le symbole normalement utilisé pour la charge d’un électron.

Cette équation décrit le rayon Re de l'électron en orbite en fonction de la vitesse de rotation Ve dans la situation où le système est stable (dE/dt=0) et la vitesse d'orbite est constante (dVe/dt=0). En analysant cette équation, nous observons que pour toute vitesse de l'électron Ve il existe Re.

La situation dans  figure 1  esquisse aussi la situation où l’électron et le proton sont tous deux en orbite stable autour de  O. La force électrostatique  Fe  compense maintenant la force centrifuge  Fc.

Comme il existe pour toute vitesse de l’électron  Ve également une distance orbitale  Re  où toutes les forces sont en équilibre, il y a une infinité de solutions et donc aucune solution théorique basée sur ce modèle qui ressemble à la réalité des niveaux d’énergie fixes.

Le proton et l’électron ont, en plus de la masse, une charge. Parce que le proton et l’électron  ne   se déplacent pas l’un par rapport à l’autre dans une situation orbitale stable, il n’y a pas de champs magnétiques induits.

L’électron et le proton en mouvement présenteraient chacun un courant électrique lorsque la force centrifuge n’est pas (complètement) compensée par la force électrostatique. Les champs magnétiques induits — électron et noyau, lorsqu’il n’y a pas de force électrostatique (Fe=0) — induiseraient une force magnétique maximale  Fm  entre le proton et l’électron égale à :

Cette force magnétique  Fm, lorsqu’elle est pertinente, serait négligeable comparée à la force électrostatique  Fe. Les forces nucléaires  sont négligeables à la distance moléculaire.

Une charge en mouvement possède une énergie dynamique sous forme d’énergie magnétique. Le modèle de Rutherford était considéré comme instable parce que les électrons qui tournent autour du noyau perdaient de l’énergie en émettant un rayonnement ; ainsi un EM-rotator stable comme le modèle de Rutherford était jugé impossible. Une charge en mouvement peut émettre un rayonnement et perdre de l’énergie, mais il n’est pas vrai qu’une charge en mouvement doit perdre de l’énergie dans toutes les circonstances. Nous renvoyons à l’article « The Equivalence of magnetic and Kinetic Energy » où il est démontré que les deux formes d’énergie sont identiques. Une masse en mouvement peut tourner indéfiniment sans perdre d’énergie et il en va de même pour une charge. Lorsqu’il y a abondance d’énergie, une charge peut osciller. Cette énergie d’oscillation est une énergie redondante et peut donc induire/émettre un rayonnement électromagnétique.

Chapitre suivant :  The Energy Level of the Hydrogen EM-free Rotator Atom