Como os elétrons se movem? [duplicar]

O elétron é um partícula elementar , limitada pelas regras da Mecânica Quântica .

Não é uma partícula como um minúsculo bola de bilhar, é uma entidade mecânica quântica que às vezes tem massa e uma posição no espaço-tempo (x, y, z, t) e às vezes se manifesta como uma onda de probabilidade em dimensões proporcionais h, o Constante de Planck . As condições de contorno do problema definem qual será a manifestação, partícula ou onda de probabilidade, quando uma medição é feita de um elétron particular.

Isso significa que quando um elétron está livre, não em um poço de potencial, medições mostrarão uma trilha que define uma trajetória clássica de seu movimento.

Fotografia da câmara de bolhas de um elétron retirado de um átomo de hidrogênio

O elétron que você vê disparado antes da batida estava em um orbital ao redor do núcleo do próton do átomo de hidrogênio. Um orbital , não uma órbita, porque sua localização é provável, descrita por uma onda de probabilidade dada por uma fórmula matemática, o quadrado da função de onda que é uma solução de o problema potencial “elétron e próton no campo um do outro”.

As formas dos primeiros cinco orbitais atômicos: 1s, 2s, 2px, 2py e 2pz. As cores mostram a fase da função de onda. Estes são gráficos de funções ψ (x, y, z) que dependem das coordenadas de um elétron. Para ver a forma alongada das funções ψ (x, y, z) 2 que mostram a densidade de probabilidade mais diretamente, consulte os gráficos dos orbitais d abaixo.

Então, o elétron em sua vida anterior não estava orbitando o próton, da maneira como a lua orbita a Terra, mas tinha uma probabilidade de estar em um determinado (x, y, z) quando testado.

Então na imagem, o elétron se move porque outra partícula o chutou e transferiu momento suficiente para libertá-lo do próton do átomo de hidrogênio. Quando em um orbital está em uma situação de estado estacionário, exceto que sua posição é indefinida dentro dos limites dados pela probabilidade derivada da função de onda, que depende do potencial do problema.

Comentários

• Do ponto de vista prático, com base na minha percepção do universo, isso não faz sentido! Como posso aceitar isso como um fato científico? Por favor, ajude!
• Demorou mais de 80 anos para a comunidade científica mergulhar no microcosmo, reunir os dados e desenvolver a teoria que o explica. Antigamente, a mecânica quântica não interferia na vida cotidiana, mas desde o rápido desenvolvimento da eletrônica, transistores, etc., nossa vida cotidiana depende da base do QM. Para aceitá-lo, você teria que dedicar algum tempo ao estudo da física além do nível elementar.
• @Ronaldo: Parece que a experimentação e a observação cuidadosa nos dizem que o universo é muito mais bizarro do que a percepção humana direta, a intuição ou o bom senso podem abranger confortavelmente. Você provavelmente não deve ' esperar que GR, QM etc. façam sentido em termos de análogos simples à mecânica de escala humana.
• Devo acrescentar em meu comentário que a mecânica quântica é o nível fundamental de tudo na natureza. O macrocosmo é construído a partir do microcosmo suavemente. Antes da era moderna, não havia muitas observações que dessem uma ideia de que o mundo clássico não poderia ser estendido às dimensões minúsculas. Todos os dias a intuição funcionaria mais ou menos, mas não nos esqueçamos de que todos os dias a intuição nos deu a física aristotélica que estava errada em muitos aspectos e manteve o progresso na ciência através do dogmatismo da Igreja durante a Idade Média.
• nesta resposta physics.stackexchange.com/questions/72927/… a uma pergunta relacionada, eu acho que dê as boas razões pelas quais nossa física clássica que funciona tão bem no macrocosmo não pode ser extrapolada para o microcosmo, mas a mecânica quântica tornou-se necessária como uma proposição.