电子在哪里

不是小太阳系

氢是最简单的原子：中间一个质子做原子核，外面一个电子。

如果电子真像行星那样绕圈，它会不停地放出光、失去能量，一眨眼都不到就掉进原子核里，原子就不存在了。可原子明明很稳定。电子一定是另一种样子。

氢原子 · 每个点是电子可能出现的一个位置

原子几乎是空的

原子核小得出奇。如果把氢原子核放大成一颗直径 1 厘米的弹珠，电子最常出现的地方离它大约 300 米，差不多是三个足球场首尾相连那么远。

从原子核到原子的边缘，除了电子那团很稀的云，再没有别的东西。你身体里的原子也一样：几乎全部的质量都挤在原子核里，而原子核几乎不占地方。

一团可能性的云

电子在哪里？我们没法提前知道它的确切位置，只能算出它出现在每个地方的可能性。把很多次可能的位置画成点，就得到这团云：点越密，电子越可能在那里。

能量最低的氢原子，电子云是一个圆球。点在正中间最密，但离得远一点的球壳空间大得多，所以电子离原子核最可能的距离是 0.053 纳米。

能量越高，形状越多

给电子更多能量，它的云就变大，形状也变了：有的像两个相对的气球，有的像四片叶子。

这些形状叫作“轨道”，但它们不是跑道，而是云。两种颜色表示波的正负两面，就像波峰和波谷，哪边用哪种颜色只是约定。电子在原子里表现得像一种波。

电子一跳，就发出光

电子从能量高的云落回能量低的云时，会放出一点光。能量差是固定的，所以光的颜色也是固定的。

从第三能级落到第二能级，放出 656 纳米的红光。宇宙中发着红光的星云，很多正是氢原子在发出这种光。

动画让一团云渐渐变成另一团，只是为了对比前后；电子并不是这样流过去的。要再跳回高处，它得先吸收一份同样颜色的光。

氢的可见谱线：656 纳米红、486 纳米蓝绿、434 纳米蓝紫、410 纳米紫