Wie bewegen sich Elektronen? [duplizieren]

Das Elektron ist ein Elementarteilchen , gebunden an die Regeln von Quantenmechanik .

Es ist kein Teilchen wie ein Winzling Billardkugel, es ist eine quantenmechanische Einheit, die manchmal Masse und eine Position in der Raumzeit (x, y, z, t) hat und sich manchmal als Wahrscheinlichkeitswelle in Dimensionen manifestiert, die h entsprechen, der Planck-Konstante . Die Randbedingungen des Problems definieren, welche Manifestation, Teilchen oder Wahrscheinlichkeitswelle sein wird, wenn eine Messung eines bestimmten Elektrons durchgeführt wird.

Dies bedeutet, dass wenn ein Elektron frei ist, nicht in einer Potentialwanne. Messungen zeigen eine Spur, die eine klassische Bewegungsbahn definiert.

Blasenkammer Foto eines aus einem Wasserstoffatom herausgeschlagenen Elektrons

Das Elektron, das Sie vor dem Klopfen abgeschlagen sehen, befand sich in einem Orbital um den Protonenkern des Wasserstoffatoms. Ein Orbital , keine Umlaufbahn, da seine Position wahrscheinlich ist, beschrieben durch eine Wahrscheinlichkeitswelle, die durch eine mathematische Formel gegeben ist, das Quadrat der Wellenfunktion, das eine Lösung von ist das potentielle Problem „Elektron und Proton im Feld voneinander“.

Die Formen der ersten fünf Atomorbitale: 1s, 2s, 2px, 2py und 2pz. Die Farben zeigen die Wellenfunktionsphase. Dies sind Graphen von ψ (x, y, z) -Funktionen, die von den Koordinaten eines Elektrons abhängen. Um die längliche Form von ψ (x, y, z) 2 -Funktionen zu sehen, die die Wahrscheinlichkeitsdichte direkter anzeigen, sehen Sie sich die Diagramme der d-Orbitale unten an.

Das Elektron in seinem früheren Leben umkreiste also nicht das Proton, so wie der Mond die Erde umkreist, aber es hatte die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei der Untersuchung in einem bestimmten (x, y, z) befand.

Also Im Bild bewegt sich das Elektron, weil ein anderes Teilchen es getreten und den Impuls so weit übertragen hat, dass es vom Proton des Wasserstoffatoms befreit wird. In einem Orbital befindet es sich in einer stationären Situation, außer dass seine Position innerhalb der Grenzen undefiniert ist, die durch die aus der Wellenfunktion abgeleitete Wahrscheinlichkeit gegeben sind, die vom Potential des Problems abhängt.

Kommentare

• Aus praktischer Sicht macht dies aufgrund meiner Wahrnehmung des Universums keinen Sinn! Wie kann ich dies als wissenschaftliche Tatsache akzeptieren? Bitte helfen Sie!
• Es hat über 80 Jahre gedauert, bis die wissenschaftliche Gemeinschaft in den Mikrokosmos eingetaucht, die Daten gesammelt und die Theorie entwickelt hat, die sie erklärt. Früher hatte die Quantenmechanik keinen Einfluss auf den Alltag, aber seit der rasanten Entwicklung von Elektronik, Transistoren usw. hängt unser Alltag von der Grundlage des QM ab. Um dies zu akzeptieren, müsste man Zeit aufwenden, um Physik auf mehr als einer Grundstufe zu studieren.
• @Ronaldo: Es scheint, dass Experimente und sorgfältige Beobachtungen uns sagen, dass das Universum weitaus bizarrer ist als die direkte Wahrnehmung des Menschen. Intuition oder gesunder Menschenverstand können bequem umfassen. Sie sollten wahrscheinlich nicht ' erwarten, dass GR, QM usw. in Bezug auf einfache Analoga zur Mechanik im menschlichen Maßstab Sinn machen.
• Ich sollte in meinem Kommentar diese Quantenmechanik hinzufügen ist die grundlegende Ebene von allem in der Natur. Der Makrokosmos wird reibungslos aus dem Mikrokosmos aufgebaut. Vor der Neuzeit gab es nicht viele Beobachtungen, die darauf hindeuteten, dass die klassische Welt nicht auf die winzigen Dimensionen ausgedehnt werden konnte. Die tägliche Intuition würde mehr oder weniger funktionieren, aber vergessen wir nicht, dass die tägliche Intuition uns eine aristotelische Physik bescherte, die in vielerlei Hinsicht falsch war und den Fortschritt in der Wissenschaft durch den Dogmatismus der Kirche im Mittelalter zurückhielt.
• in dieser Antwort physics.stackexchange.com/questions/72927/… auf eine verwandte Frage, denke ich Geben Sie die guten Gründe an, warum unsere klassische Physik, die im Makrokosmos so gut funktioniert, nicht auf den Mikrokosmos extrapoliert werden kann, sondern die Quantenmechanik als Satz notwendig wurde.