Come si muovono gli elettroni? [duplicate]

Lelettrone è un particella elementare , vincolata dalle regole della Meccanica Quantistica .

Non è una particella come un minuscolo palla da biliardo, è unentità meccanica quantistica che a volte ha massa e una posizione nello spaziotempo (x, y, z, t) e talvolta si manifesta come unonda di probabilità di dimensioni commisurate ad h, il Costante di Planck . Le condizioni al contorno del problema definiscono quale sarà la manifestazione, particella o onda di probabilità, quando viene effettuata una misurazione di un particolare elettrone.

Ciò significa che quando un elettrone è libero, non in un pozzetto potenziale, le misurazioni mostreranno una traccia che definisce una traiettoria classica del suo movimento.

Camera a bolle fotografia di un elettrone fuoriuscito da un atomo di idrogeno

Lelettrone che vedi espulso prima del colpo era in un orbitale attorno al nucleo protonico dellatomo di idrogeno. Un orbitale , non unorbita, perché la sua posizione è probabile, descritta da unonda di probabilità data da una formula matematica, il quadrato della funzione donda che è una soluzione di il potenziale problema “elettrone e protone nel campo luno dellaltro”.

Le forme dei primi cinque orbitali atomici: 1s, 2s, 2px, 2py e 2pz. I colori mostrano la fase della funzione donda. Questi sono grafici di funzioni ψ (x, y, z) che dipendono dalle coordinate di un elettrone. Per vedere la forma allungata delle funzioni ψ (x, y, z) 2 che mostrano la densità di probabilità in modo più diretto, vedere i grafici degli orbitali d di seguito.

Quindi lelettrone nella sua vita precedente non era in orbita attorno al protone, nel modo in cui la luna orbita attorno alla terra, ma aveva una probabilità di trovarsi in un particolare (x, y, z) quando sondato.

Quindi nellimmagine, lelettrone si muove perché unaltra particella lo ha calciato e ha trasferito quantità di moto sufficiente a liberarlo dal protone dellatomo di idrogeno. Quando in un orbitale è in una situazione di stato stazionario, tranne che la sua posizione non è definita entro i limiti dati dalla probabilità derivata dalla funzione donda, che dipende dal potenziale del problema.

Commenti

• Da un punto di vista pratico, basato sulla mia percezione delluniverso, questo non ha senso! Come posso arrivare ad accettarlo come un fatto scientifico? Aiutaci!
• Ci sono voluti più di 80 anni prima che la comunità scientifica approfondisse il microcosmo, raccolga i dati e sviluppi la teoria che lo spiega. In passato la meccanica quantistica non interferiva con la vita di tutti i giorni, ma dal momento che il rapido sviluppo dellelettronica, dei transistor, ecc., La nostra vita quotidiana dipende dalle fondamenta del QM. Per accettarlo dovresti dedicare del tempo a studiare fisica a un livello più che elementare.
• @Ronaldo: Sembra che la sperimentazione e unattenta osservazione ci dicano che luniverso è molto più bizzarro della percezione umana diretta, lintuizione o il buon senso possono tranquillamente comprendere. Probabilmente non dovresti ' aspettarti che GR, QM ecc. Abbiano senso in termini di semplici analoghi alla meccanica a scala umana.
• Dovrei aggiungere nel mio commento che la meccanica quantistica è il livello fondamentale di tutto in natura. Il macrocosmo è costruito dal microcosmo senza intoppi. Prima dellera moderna non cerano molte osservazioni che suggerissero che il mondo classico non potesse essere esteso alle minuscole dimensioni. Ogni giorno lintuizione funzionava più o meno, ma non dimentichiamo che ogni giorno lintuizione ci ha dato una fisica aristotelica che era sbagliata su molti aspetti e ha sostenuto il progresso della scienza grazie al dogmatismo della chiesa durante il Medioevo.
• in questa risposta physics.stackexchange.com/questions/72927/… a una domanda correlata penso di dare le buone ragioni per cui la nostra fisica classica che funziona così bene nel macrocosmo non può essere estrapolata al microcosmo ma la meccanica quantistica è diventata necessaria come proposizione.