Antwoord
Het elektron is een elementair deeltje , gebonden aan de regels van Kwantummechanica .
Het is geen deeltje zoals een klein deeltje biljartbal, het is een kwantummechanische entiteit die soms massa en een positie in ruimtetijd (x, y, z, t) heeft en soms manifesteert als een waarschijnlijkheidsgolf in afmetingen die evenredig zijn met h, de Planck-constante . De randvoorwaarden van het probleem bepalen wat de manifestatie, deeltje of waarschijnlijkheidsgolf zal zijn, wanneer een meting wordt gedaan van een bepaald elektron.
Dit betekent dat wanneer een elektron vrij is, niet in een potentiaalput, metingen laten een track zien die een klassiek traject van zijn beweging definieert.
Bellenkamer foto van een elektron dat uit een waterstofatoom is geslagen
Het elektron dat je ziet kloppen voordat het klopte, bevond zich in een baan rond de protonenkern van het waterstofatoom. Een orbitaal , geen baan, omdat de locatie waarschijnlijk is, beschreven door een kansgolf die wordt gegeven door een wiskundige formule, het kwadraat van de golffunctie die een oplossing is van het potentiële probleem “elektron en proton in het veld van elkaar”.
De vormen van de eerste vijf atomaire orbitalen: 1s, 2s, 2px, 2py en 2pz. De kleuren geven de golffunctie-fase aan. Dit zijn grafieken van ψ (x, y, z) functies die afhankelijk zijn van de coördinaten van één elektron. Zie de grafieken van d-orbitalen hieronder om de langwerpige vorm van ψ (x, y, z) 2 functies te zien die waarschijnlijkheidsdichtheid directer weergeven.
Dus het elektron in zijn vorige leven draaide niet om het proton, zoals de maan om de aarde draait, maar het had een kans om in een bepaald (x, y, z) te zijn wanneer het werd onderzocht.
Dus in de afbeelding beweegt het elektron omdat een ander deeltje het heeft geschopt en voldoende momentum heeft overgedragen om het te bevrijden van het proton van het waterstofatoom. Wanneer het zich in een orbitaal bevindt, bevindt het zich in een stabiele toestand, behalve dat zijn positie niet gedefinieerd is binnen de limieten die worden gegeven door de waarschijnlijkheid afgeleid van de golffunctie, die afhangt van het potentieel in het probleem.
Opmerkingen
- Praktisch gezien, gebaseerd op mijn perceptie van het universum, heeft dit geen zin! Hoe kan ik dit als wetenschappelijk feit gaan accepteren? Help alstublieft!
- Het heeft meer dan 80 jaar geduurd voordat de wetenschappelijke gemeenschap zich verdiept in de microkosmos, de gegevens verzamelde en de theorie ontwikkelde die dit verklaart. Vroeger had de kwantummechanica geen invloed op het dagelijks leven, maar sinds de snelle ontwikkeling van elektronica, transistors enz. Hangt ons dagelijks leven af van de basis van QM. Om het te accepteren zou je tijd moeten besteden om natuurkunde te studeren op meer dan een elementair niveau.
- @Ronaldo: Het lijkt erop dat experimenten en zorgvuldige observatie ons vertellen dat het universum veel bizarder is dan menselijke directe waarneming, intuïtie of gezond verstand kunnen comfortabel omvatten. Je moet waarschijnlijk niet ' verwachten dat GR, QM enz. Zinvol zijn in termen van eenvoudige analogen van mechanica op menselijke schaal.
- Ik zou in mijn opmerking moeten toevoegen dat de kwantummechanica is het basisniveau van alles in de natuur. De macrokosmos wordt vloeiend opgebouwd vanuit de microkosmos. Vóór de moderne tijd waren er niet veel waarnemingen die een hint gaven dat de klassieke wereld niet uitgebreid kon worden tot de kleine dimensies. Elke dag zou intuïtie min of meer werken, maar laten we niet vergeten dat intuïtie ons elke dag een aristotelische fysica opleverde die op veel aspecten verkeerd was en de vooruitgang in de wetenschap tegenhield door het dogmatisme van de kerk door de middeleeuwen heen.
- in dit antwoord physics.stackexchange.com/questions/72927/… op een gerelateerde vraag denk ik dat ik geef de goede redenen waarom onze klassieke fysica die zo goed werkt in de macrokosmos niet kan worden geëxtrapoleerd naar de microkosmos, maar de kwantummechanica werd noodzakelijk als voorstel.