En resumen: el estado fundamental de los electrones es el estado de energía con la energía más baja.
En algo más de longitud:
El “estado fundamental” suele ser algo asociado con los electrones unidos a átomos o moléculas, pero siempre que el electrón esté unido a cualquier cosa (es decir, no libre) habrá un estado fundamental.
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Es importante tener en cuenta que los electrones no son bolas pequeñas: se describen mejor como nubes de probabilidad difusa (aunque, por supuesto, esto también es incompleto). En mecánica cuántica, los electrones (y otras partículas / estados) se describen a menudo utilizando la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo. Esto proporciona las formas de todas las nubes de probabilidad que son “independientes del tiempo”, lo que significa que no cambiarán a menos que algo externo interactúe con la partícula / sistema. Esto es particularmente útil para los electrones unidos en átomos / moléculas, ya que estos sistemas suelen ser estáticos.
La ecuación de Schrödinger independiente del tiempo tiene un número infinito de soluciones, cada una de las cuales es una nube de probabilidad estacionaria. (“Orbitales” es una palabra más conocida para ellos.) Resulta que cada solución tiene una energía específica, y a veces se denominan estados de energía o estados propios de energía. (El hecho de que estas energías vienen en pasos, se cuantifican, es lo que ha dado su nombre a la mecánica cuántica). La solución con la energía más baja es el estado fundamental.
La imagen a continuación (del artículo de Wikipedia sobre átomos de hidrógeno) da una idea de cómo son las primeras soluciones. No es diferente a las diferentes formas en que una piel de tambor puede vibrar (aunque para los electrones las soluciones son en realidad tridimensionales). La imagen superior izquierda es el estado fundamental.
