物理世界奇遇记11：快乐的电子部族（中）

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1、物理世界奇遇记11：快乐的电子部族（中）物理世界奇遇记11：快乐的电子部族（中）物理世界奇遇记11：快乐的电子部族（中）　　　　　　“你来加入我们这个集体，我大高兴了！”那个自旋方向同他相反的新伴侣喊道，同时优美地沿着轨道滑翔着，“你就做我的伴侣吧，让我们好好快乐。”　　　　汤普金斯先生也同意，这确实是很快乐，而且是非常非常快乐的，可是，这时有一种淡淡的烦恼侵入他的脑中，“当我再看到慕德的时候，我怎么向她解释这一切呢？”他相当内疚地想，不过时间并不长，“她肯定不会在意的，”他断定说，“说到头来，它们只不过

2、是些电子啊！”　　　　“你离开的那个原子，为什么现在还不走？”他的伴侣有点不高兴地问，“莫非它还希望你再回去？”　　　　事实上，那个失去价电子的钠原子，真的同这个氯原子粘得很紧，似乎希望汤普金斯先生回心转意，再跳回它那冷冷清清的轨道上去。　　　　“你想得倒好！”汤普金斯先生对那个先前那么冷淡地接待他的原子皱着眉头，生气他说，“你是个又要马儿跑，又要马儿不吃草的家伙！”　　　　“啊，它们总是这样的，”M壳层一个比较有经验的成员说，“我明白，钠原子的电子集团并不像钠原子核本身那么希望你回去。在中央的原子核与它

3、的电子卫队之间，意见总是不一致的：原子核希望它的电荷能拉住几个电子就有几个电子，而电子本身呢，却宁愿它们的数目足够把壳层填满就行了。只有几种原子，也就是所谓稀有气体或德国化学家所说的惰性气体，它们那个起主导作用的原子核和从属于它的电子之间，愿望才完全一致。例如氦、氖和氖这类原子都完全自给自足，它们既不撵走它们的成员，也不接纳新的成员。它们在化学上是不活泼的，总是同其他一切原子保持一定距离。但是，所有其他原子中的电子集团总是准备改变成员的数目。在钠原子中，也就是在你先前那个家里，原子核靠它的电荷所能保持的电

4、子，比使壳层达到和谐所需要的电子多一个。而在我们这个原子中，正常电子队伍的人数却不够使壳层完全达到和谐，因此，我们欢迎你来，尽管你的存在会使我们的原子核负担过重。只要你留在这里，我们这个原子就不再是中性的，它有一个多余的电荷。这样一来，你离开的那个钠原子就会由于静电引力的作用而停靠在我们旁边。有一次，我听到我们那位了不起的教士泡利神父说，这种接纳了外来电子或失去了电子的原子集体，被人们称为‘负离子’或’正离子’.他还常常用’分子’这个词来称呼两个或更多个靠电子结合在一起的原子所组成的集团。不管怎么说，他好

5、像把钠原子和氯原子的这种特定的组合叫做’食盐’分子。”　　　　“你是想对我说，你不知道食盐是什么东西吗？”汤普金斯先生说，他已经忘记他是在同谁谈话了，“那就是你吃早餐的时候撒在炒鸡蛋上面的东西呀。”　　　　“那么，‘早餐’和’炒鸡蛋’又是什么呢？”那个被引起兴趣来的电子问道。　　　　汤普金斯先生最初有点气急败坏，后来才认识到，试图为他的伙伴们解释人类生活中哪怕是最简单的小事，也是毫无效果的。“我从它们关于价电子和满壳层的谈话中得不到更多的东西，原因也就在这里了。”他对自己说，决定好好领略一下参观这个奇异世

6、界的乐趣，不再因为不能理解它而烦恼。但是，要甩开那个健谈的电子可不是件容易的事，他显然非常渴望把他在长期电子生活中所积累起来的知识统统倒出来。“　　　　“你可别以为，”他继续说，“原子结合成分子永远是只同一个价电子发生关系。有些原子，比方说氧吧，需要再增加两个电子才能把它的壳层填满，还有些原子甚至需要再增加3个或更多个电子。另一方面，在某些原子中，原子核却掌握了两个或更多个多余的电子——或者说价电子。当这样两种原子碰到一块的时候，就会有大量电子从一种原子跳到另一种原子中去，把这两种原子结合起来，结果，就形

7、成了非常复杂的分子，这类分子常常含有几千个原子。还有一种所谓‘无极性分子’，这是由两个完全相同的原子所组成的分子，不过，这是一种很不愉快的局面。”　　　　“不愉快？为什么呢？”汤普金斯先生问，他又一次感到有兴趣了。　　　　“为了使这样两个原子维持在一起，”那个电子解释说，“要做的事情太多了。不久以前，我有一次碰巧承担了这种任务，在我留在那里的全部时间内，我连片刻的空闲都没有。为什么呢？那里根本不像我们这里，只要价电子高高兴兴地搬个家，造成原先那个原子在电荷方面的短缺，那个被抛弃的原子就自己停在旁边了。不，

8、先生，在那里可不行！为了使两个完全相同的原子结合在一起，价电子必须不停地跳来跳去，刚从一个原子跳到另一个原子上，就得马上又跳回来。我担保，你会觉得自己就像个乒乓球那样！”　　　　这句话使汤普金斯先生感到相当惊讶：这个电子不知道炒鸡蛋是什么东西，可是谈到乒乓球却这样顺口。不过，汤普金斯先生把这个问题放过去了。　　　　“我永远不想再承担这种任务了！”这个懒惰的电子嘟嘟哝哝地说，它由于这个不愉快的回忆而激动得很厉害，“在现在这个地方