Cos'è un'onda? Dal suono e dalle onde dell'acqua arriviamo ad un'associazione con il comportamento variazionale seno e coseno. Le equazioni delle onde sono equazioni differenziali le cui soluzioni elementari sono sinusoidali.

Nelle onde dell'acqua e nelle onde sonore e anche nelle onde elettromagnetiche ciò che "ondeggia", cioè ha una variazione sinusoidale con il tempo e lo spazio, è l'energia dell'onda , rappresentato dalla sua ampiezza.

Quando le dimensioni diventano molto piccole, compatibili con h, la costante di Planck, gli elettroni delle singole "particelle" ecc., possono essere descritte a volte come le classiche palle da biliardo , e allo stesso tempo mostrano una casualità, che una volta accumulata mostra interferenze e altre caratteristiche d'onda.

Questo singolo elettrone alla volta l'esperimento della doppia fenditura mostra entrambi gli effetti. I singoli elettroni lasciano un punto sullo schermo che sembra casuale. L'accumulo fornisce una distribuzione di probabilità che ha variazioni sinusoidali.

Si può solo dare una probabilità che l'elettrone appaia alla (x, y) dello schermo, che dipende dalla soluzione quantistica del confine problema di valore "dispersione di elettroni da due fenditure"

Quindi non è un comportamento delle particelle classico perché anche se l'energia è trasportata dal singolo elettrone, la sua (x, y) è controllata da una distribuzione di probabilità; e non è l'onda classica, cioè un singolo elettrone che sta "agitando" la sua massa su tutto lo schema di interferenza dello schermo. Ogni elettrone è un'entità meccanica quantistica.

Gli elettroni non sono né particelle né onde, sono elettroni. Diciamo che si comportano come particelle o onde perché abbiamo familiarità con oggetti macroscopici aventi queste proprietà e vogliamo fornire una sorta di "sensazione" percosa sono in termini possiamo facilmente capire.Siamo noi che selezioniamo l'esperimento che mostra aspetti del loro comportamento. Non cambiano da particella a onda e viceversa.I nostri esperimenti cambiano.

Sì. No! Tutti e due! Neanche?

L'elettrone è un'eccitazione del campo quantistico QED , che non è del tutto compatibile con la nozione classica di campi o particelle. Tutto quello che puoi fare è tracciare analogie con uno di questi. Entrambe le analogie a volte sono semplicemente sbagliate, poiché suggeriscono un comportamento diverso da quello che gli elettroni fanno effettivamente negli esperimenti. Tuttavia, prevedono anche un comportamento che concorda con l'esperimento. E alla fine si tratta solo di fisica: trovare modelli / analogie che ti consentano di prevedere il risultato di alcuni esperimenti.

Tutti questi modelli sono sbagliati in un certo senso, ma questo non significa che non dovresti mai usarli: devi solo essere consapevole che ci sono limiti oltre i quali ottieni delle sciocchezze. È chiaramente utile pensare all'elettrone come a una particella quando si progetta un tubo a raggi catodici. non è veramente utile pensarla come una particella quando stai cercando di capire gli spettri degli atomi ^† ... OTOH, una descrizione dell'onda funziona abbastanza bene qui !

Tuttavia, è ragionevole dire che l'elettrone non sarà mai un'onda, ma solo la sua probabilità. O forse meglio: ^{(un particolare tipo di -)} la carica è un'onda , ma è quantizzata in qualcosa di simile a una particella chiamato elettroni.

Preferisco come l'approccio di Dirk Bruere: un elettrone è un elettrone, punto.

^† _{Anche qui c'è un modello sbagliato ma utile.}

Nel micro mondo le particelle come l'elettrone hanno una doppia natura. In alcuni esperimenti si comporta come le onde come la diffrazione degli elettroni da una singola fenditura, ma in altri esperimenti come lo scattering dei composti o la fotoelettricità si comporta come una particella.Nella rappresentazione ondulatoria degli elettroni da parte di una funzione d'onda meccanica quantistica può spiegare la diffrazione e l'interferenza degli elettroni.

L'esperimento dual split ha mostrato che l'e-può mostrare proprietà simili a onde.Quando gli elettroni venivano sparati da un cannone contro una barriera con due fenditure, gli elettroni mostravano un modello ondulatorio sul sensore EM dietro la barriera, mostrando tre bande distinte.Si è verificata la rifrazione e quindi gli elettroni si sono comportati come onde.

Le regole di come si muovono gli elettroni sono analoghe alle onde perché uno stato interno è ciclico e diversi percorsi possibili vengono sommati mostrando uno schema di interferenza.

Non è come direche gli elettroni stessi sono onde.Le formule per le onde vengono utilizzate per spiegare dove trovare un elettrone.