L’ORBITALE 2S DELL’IDROGENO

Ero forse in terza liceo scientifico quando mio padre mi mostrò che gli orbitali dell’idrogeno hanno più o meno questa forma:

https://i2.wp.com/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/HAtomOrbitals.png/280px-HAtomOrbitals.png

Si consideri, ad esempio, il 2s: esso ha simmetria sferica. Una sfera al centro dove è facile trovare l’elettrone, poi una calotta sferica in cui è impossibile trovarlo e poi un’altra calotta, molto più grande della precedente, dove, di nuovo, è facile trovarlo. Una sorta di uovo, nel quale l’elettrone può stare sulla buccia o nel rosso, ma mai nel bianco. Tutto questo mi stupì molto, perché avevo ancora l’immagine dell’elettrone come una particella e non capivo come essa potesse trovarsi in due luoghi separati da una discontinuità. Non si può neanche dire che la particella non esiste, perchè di fatto, quando si va a misurare la posizione di una particella la si trova in forma corpuscolare. Tutto ciò è molto misterioso ed è legato alla non località quantistica. In realtà, risponderebbe l’interpretazione standard, la particella non ha bisogno di passare attraverso la calotta a probabilità zero, perché se prendo una serie di sistemi ugualmente preparati di elettroni nello stato 2s eccitato di un atomo di idrogeno e misuro la posizione della particella è sì vero che una volta la posso trovare nella sfera al centro (il rosso) e una volta nella seconda calotta sferica (sulla buccia), ma questo non capita mai sullo stesso sistema, perché la misurazione distrugge lo stato. Per cui non abbiamo mai bisogno di ipotizzare che la particella sia passata dal rosso all buccia attraversando il bianco a probabilità zero.  Certo il tutto resta molto enigmatico, ma la meccanica quantistica afferma che prima della misurazione il mondo è nello stato rappresentato da quella nuvola di probabilità che si vede nella figura. Che cosa sia poi una nuvola di probabilità non è del tutto chiaro.

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2 commenti

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2 risposte a “L’ORBITALE 2S DELL’IDROGENO

  1. sara

    Cavoli che fortuna avere un padre che in terza liceo ti ha spiegato queste cose!

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