Sí, los orbitales de electrones alrededor de un núcleo son tridimensionales. Algunos orbitales se concentran a lo largo de una línea (como el orbital p_z) y otros se concentran en un plano (como el orbital d_xy). Pero todos tienen extensión en las tres dimensiones.
Sí, los orbitales de electrones alrededor de un núcleo también son como ondas estacionarias en una cuerda de guitarra. Las condiciones de contorno juegan un papel en la estructura de ambos tipos de olas. Para las ondas de sonido en una cuerda de guitarra, los extremos fijos de la cuerda son condiciones de contorno. Para los orbitales de electrones alrededor de un núcleo, las condiciones límite son los requisitos de continuidad (valor en theta + pi = valor en theta; valor en phi + 2 * pi = valor en phi).
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- ¿Es legítimo escribir [matemática] \ hat {p} = - i \ partial / \ partial x [/ math] en mecánica cuántica?
Pero, lo más importante, la ecuación de onda mecánica cuántica es diferente de la ecuación de onda de cuerda vibrante. La ecuación diferente más las condiciones límite cuantifica los niveles de energía y las formas de los orbitales de electrones alrededor de un núcleo.
