Co to jest fala? Z fal dźwiękowych i wodnych dochodzimy do skojarzenia z zachowaniem wariacyjnym sinus i cosinus. Równania falowe to równania różniczkowe, których rozwiązania elementarne są sinusoidalne.

W falach wodnych i falach dźwiękowych, a nawet falach elektromagnetycznych, to, co „faluje”, czyli ma sinusoidalną zmienność w czasie i przestrzeni, jest energią fali , reprezentowana przez jego amplitudę.

Gdy wymiary stają się bardzo małe, zgodne z h, stałą Plancka poszczególne "cząsteczki" elektrony itp. można czasami opisać jak klasyczne kule bilardowe , a jednocześnie wykazują przypadkowość, która po nagromadzeniu wykazuje interferencje i inne charakterystyki fal.

Ten singiel elektron w czasie eksperymentu z podwójną szczeliną pokazuje oba efekty. Poszczególne elektrony pozostawiają punkt na ekranie, który wydaje się przypadkowy. Akumulacja daje rozkład prawdopodobieństwa, który ma zmiany sinusoidalne.

Można podać tylko prawdopodobieństwo pojawienia się elektronu w (x, y) ekranu, które zależy od rozwiązania mechaniki kwantowej granicy problem wartości „rozpraszanie elektronów z dwóch szczelin”

Nie jest to więc klasyczne zachowanie cząstek, ponieważ chociaż energia jest przenoszona przez pojedynczy elektron, jej (x, y) jest kontrolowane przez rozkład prawdopodobieństwa; i nie jest to fala klasyczna, tj. pojedynczy elektron, który „macha” swoją masą po całym obrazie interferencyjnym ekranu. Każdy elektron jest jednostką mechaniki kwantowej.

Elektrony nie są ani cząstkami, ani falami - są elektronami. Mówimy, że zachowują się jak cząstki lub fale, ponieważ znamy makroskopowe obiekty o takich właściwościach i chcemy zapewnić rodzaj „wyczucia”czym one są w kategoriach, które możemy łatwo zrozumieć.To my wybieramy eksperyment, który pokazuje aspekty ich zachowania. Nie zmieniają się z cząstki na falę iz powrotem.Nasze eksperymenty się zmieniają.

Tak. Nie! Obie! Ani?

Elektron jest wzbudzeniem pola kwantowego QED , co nie jest do końca zgodne z klasycznym pojęciem pól lub cząstek. Wszystko, co możesz zrobić, to narysować analogie do jednego z nich. Obie analogie są czasami po prostu błędne, ponieważ sugerują inne zachowanie od tego, co elektrony faktycznie robią w eksperymentach. Jednak przewidują również pewne zachowania, które są zgodne z eksperymentem. I w końcu na tym właśnie polega fizyka: znajdowanie modeli / analogii, które pozwalają przewidzieć wynik niektórych eksperymentów.

Wszystkie te modele są w pewnym sensie błędne, ale to nie znaczy, że nigdy nie powinieneś ich używać: po prostu miej świadomość, że istnieją granice, powyżej których otrzymujesz bzdury. Podczas projektowania lampy elektronopromieniowej warto pomyśleć o elektronie jako cząstce. Myślenie o niej jako o cząstce, gdy próbujesz zrozumieć widma atomów nie jest niezbyt przydatne ... OTOH, opis falowy działa tutaj całkiem nieźle !

Jednak rozsądne jest stwierdzenie, że elektron nigdy nie będzie falą, a jedynie jego prawdopodobieństwem. A może lepiej: ^{(szczególny rodzaj -)} ładunek jest falą , ale jest kwantowany do czegoś podobnego do cząstek zwanych elektronami.

Wolę jak podejście Dirka Bruere'a: elektron to elektron, kropka.

^† _{Nawet tutaj istnieje zły, ale przydatny model.}

W mikroświecie cząstki, takie jak elektron, mają dwoistą naturę. W niektórych eksperymentach zachowuje się jak fale, takie jak dyfrakcja elektronów na pojedynczej szczelinie, ale w innych eksperymentach, takich jak rozpraszanie komptona lub fotoelektryczność, zachowuje się jak cząstka.W falowej reprezentacji elektronów za pomocą kwantowej funkcji falowej można wyjaśnić dyfrakcję i interferencję elektronów.

Eksperyment z podwójnym podziałem pokazał, że e-może mieć właściwości podobne do fali.Kiedy elektrony wystrzelono z działa w barierę z dwoma szczelinami, elektrony wykazały falowy wzór na czujniku EM za barierą, pokazując trzy różne pasma.Pojawiło się załamanie, a zatem elektrony zachowywały się jak fale.

Reguły poruszania się elektronów są analogiczne do fal, ponieważ stan wewnętrzny jest cykliczny, a różne możliwe ścieżki są sumowane, pokazując wzór interferencji.

To nie to samo, co stwierdzenieże same elektrony są falami.Wzory na fale służą do wyjaśnienia, gdzie znaleźć elektron.