¿Qué significa que el electrón tiene una naturaleza dual (propiedades de partículas y ondas)?

• Sí, un electrón tiene una naturaleza dual que es tanto de una partícula como de una onda. Algunos fenómenos como la interferencia, la difracción, etc. prueban la naturaleza ondulatoria del fotón.
• La radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico solo podrían explicarse si se considerara la naturaleza de las partículas.

Louis de broglie más tarde propuso esta idea de que todas las partículas materiales como protones, electrones, ladrillos, etc. todo poseía la naturaleza dual. La onda asociada con estas partículas se llamó onda de materia.

El experimento de broglie: cuando se hizo que un haz de electrones acelerados cayera sobre un solo cristal de níquel, se descubrió que los electrones se difractaban en diferentes direcciones.

El experimento de Thomson: GP Thomson permitió que un haz de electrones pasara a través de una delgada lámina de oro y recibió en una placa fotográfica, se obtuvo un patrón de difracción similar al de los rayos X.

Estos experimentos demostraron la naturaleza ondulatoria de los electrones.

La naturaleza de las partículas de los electrones fue probada por

• El experimento de la gota de aceite de Milliken.
• El centelleo se produce cuando el electrón golpea una pantalla de sulfuro de zinc.

La ecuación que relaciona la naturaleza de onda y la naturaleza de partícula se llama relación de broglie.

Longitud de onda = constante de Planck / (impulso).

El concepto de ondas de materia no tiene importancia para los objetos de tamaño ordinario porque la longitud de onda asociada con ellos es demasiado pequeña.

Espero que haya sido útil.

No creo que el electrón tenga una naturaleza dual. Es discreto en términos de energía pero no discreto en términos de espacio. Una partícula de energía no implica necesariamente que también sea una partícula de espacio. Una partícula de energía puede muy bien ser continua espacialmente.

1. La idea actual de partículas en Física proviene de la interacción cuántica que se observó por primera vez en la radiación del cuerpo negro.
2. A Einstein se le ocurrió la idea de una “partícula de luz” o fotón a partir de la discreción de las interacciones de energía como se observa en la radiación del cuerpo negro. Por lo tanto, la idea de cuántica nació como “un fragmento discreto de energía”.
3. Pero luego, simultáneamente, Einstein propuso su teoría de la relatividad especial que ve la luz como un campo continuo de ondas. ¿Esto plantea una contradicción?
4. No surge contradicción si la onda de luz es continua en el espacio pero parece discreta solo cuando interactúa con la materia. Esto plantea la pregunta: “¿La discreción de las interacciones energéticas significa que también debe haber discreción en el espacio?”
5. Parece que tenemos una partícula de energía aquí. ¿Asumimos entonces que tales partículas existen en el espacio como trozos discretos? ¿Puede una partícula de energía permanecer continua en el espacio como una onda?
6. Según la teoría de perturbaciones, el espacio es como un campo de frecuencia cero. Se puede comparar con la superficie intacta de un estanque.
7. Cuando se altera el espacio, se divide en campos eléctricos y magnéticos. Estos dos campos parecen transmutar de un lado a otro con frecuencia. Esto forma la perturbación.
8. Esta perturbación se transmite a otras partes del espacio como ondas tridimensionales. Esto es similar a las olas en la superficie de un estanque cuando se altera.
9. La interferencia de ondas en el experimento de doble rendija es un fenómeno espacial y no un fenómeno de energía. Estamos tratando aquí con una onda espacial y no con partículas espaciales.
10. Quantum es una partícula de energía y no una partícula del espacio. Parece ser continuo espacialmente.

NOTA: Estamos hablando de fotones aquí. El caso del electrón es un poco más complejo, pero el mismo argumento es aplicable.

En 1905, fue Einstein quien sugirió el concepto de luz que tiene una naturaleza dual; Partícula y onda de la naturaleza. De manera similar, Louise de Broglie sugirió que el electrón también exhibe una naturaleza dual. Broglie también recibió el premio Physics Noble por su teoría.

No solo el electrón, cada partícula (incluidos usted y yo) exhibe tanto la naturaleza de onda como de partículas. Del mismo modo, las cosas que pensamos que son ondas (por ejemplo, sonido) también exhiben una naturaleza de partículas (fonones). Sin embargo, cuando la acción del objeto es grande en comparación con la constante de Planck, uno u otro comportamiento domina, por lo que el otro no es fácil de ver. Por ejemplo, usted y yo nos comportamos como partículas clásicas, mientras que el sonido de un altavoz se comporta como una onda, porque las acciones correspondientes son enormes en comparación con la constante de Planck. Esta vista se puede ver más fácilmente desde el enfoque de Feynman Path Integral para QM.

Hay una discusión extensa sobre esto en Dualidad de partículas de onda

de Broglie propuso que la materia tiene naturaleza de duelo. El electrón también existe como onda y partícula. Derivó una expresión para calcular la longitud de onda de la partícula de masa ‘m’ que se mueve con la velocidad ‘v’ según la cual

λ = h / mv

λ = h / ρ, donde ρ es el momento lineal de la partícula.

Si lo hace.
Busque “el experimento de la doble rendija en Google.