La descrizione probabilistica del comportamento delle particelle subatomiche
La meccanica ondulatoria è rappresentata dalle funzioni d’onda, le quali variano come un’onda e sono descritte dall’equazione di Schrödinger, e rappresentano un concetto fondamentale. Inizialmente, secondo il modello atomico di Bohr, gli elettroni dovevano orbitare intorno al nucleo in orbite ben definite, simili a pianeti, ma questo modello presentava dei limiti. Nel 1927, Heisenberg sviluppò il “principio di indeterminazione”, il quale affermava l’impossibilità di conoscere contemporaneamente la posizione e la velocità di particelle subatomiche con precisione. Questo principio segnò la transizione dalla fisica classica alla meccanica quantistica.
La meccanica ondulatoria, proposta da Schrödinger nel 1926, si basa sul carattere ondulatorio delle particelle subatomiche e sulla natura probabilistica della conoscenza. Secondo questa teoria, la posizione delle particelle è descritta da una funzione di probabilità, che varia da punto a punto nello spazio. Le funzioni d’onda, rappresentate da ψ, sono soggette a condizioni specifiche, come l’essere finite ovunque, ad un solo valore e continue, per essere considerate accettabili. Queste funzioni d’onda possono essere normalizzate, e il quadrato della loro ampiezza, ρ, rappresenta l’intensità di probabilità, offrendo informazioni sulla probabilità di trovare la particella in una determinata regione.
L’equazione d’onda di Schrödinger ammette un numero infinito di soluzioni, ma solo alcune di queste corrispondono a uno stato fisicamente significativo. Questi stati stazionari, associati a un’energia costante, sono noti come autofunzioni, e gli autovalori corrispondenti rappresentano i livelli energetici discreti del sistema. Questa rappresentazione probabilistica del comportamento delle particelle subatomiche si è dimostrata fondamentale per la comprensione dei sistemi atomici e molecolari, fornendo risultati coerenti con le osservazioni sperimentali e superando i limiti del modello planetario di Bohr.
La meccanica ondulatoria offre una descrizione più accurata del comportamento delle particelle subatomiche rispetto ai modelli classici precedenti, consentendo di superare le limitazioni nella descrizione degli atomi e delle molecole.