Die Abstoßung von Elektronen beruht auf der elektromagnetischen Wechselwirkung die durch den Austausch von Photonen zwischen den Elektronen vermittelt wird. Um zu verstehen, warum Elektronen sich abstoßen und welche Formel die Richtung der Impulsänderung aufgrund der Art der Ladung zeigt, müssen wir uns der Quantenelektrodynamik zuwenden.
In der Quantenelektrodynamik (QED) wird die Wechselwirkung zwischen Elektronen durch das Austauschen von virtuellen Photonen beschrieben. Dies macht die QED zu einem komplexen mathematischen Rahmen der schwer zu durchschauen ist. Dennoch können wir versuchen, eine intuitive Erklärung zu geben, warum gleichnamige Ladungen sich abstoßen und ungleichnamige sich anziehen.
Der Grund für die Abstoßung gleichnamiger Ladungen und die Anziehung ungleichnamiger Ladungen liegt in der Wechselwirkung zwischen den Elektronen und den virtuellen Photonen. Elektronen sind mit einer negativen Ladung q geladen ´ und wenn zwei Elektronen sich annähern ` tauschen sie virtuelle Photonen aus. Dieser Austausch führt zu einer Wechselwirkungskraft zwischen den Elektronen.
Das Vorzeichen der Ladung spielt bei der Formulierung der mathematischen Ausdrücke für die Wechselwirkungskraft eine entscheidende Rolle. In der QED wird die Wechselwirkungskraft durch das Feynman-Diagramm beschrieben, das den Austausch von virtuellen Photonen zwischen den Elektronen darstellt.
Die Richtung der Impulsänderung aufgrund der Art der Ladung wird in der QED durch die mathematischen Ausdrücke und das Feynman-Diagramm dargestellt. Die genaue Formel die welche Richtung der Impulsänderung in Abhängigkeit von der Art der Ladung beschreibt ist komplex und involviert die Berechnung der virtuellen Photonenaustausche und der Wechselwirkungskräfte zwischen den Elektronen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass die QED eine der komplexesten Theorien in der Physik ist und dass die intuitive Erklärung für die Abstoßung und Anziehung von Ladungen tief in den mathematischen Formulierungen der QED verwurzelt ist. Die Vorhersage der Richtung der Impulsänderung basiert auf diesen Formulierungen und kann nicht einfach auf eine einzige Formel reduziert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abstoßung von Elektronen auf der Wechselwirkung durch den Austausch von virtuellen Photonen in der QED beruht und die Richtung der Impulsänderung von der Art der Ladung durch komplexe mathematische Formulierungen beschrieben wird.
Elektronenabstoßung: Eine tiefere Erklärung
Warum stoßen sich Elektronen ab und welche Formel zeigt, warum die Richtung der Impulsänderung von der Art der Ladung abhängt?