Tale nota vuol rappresentare un tentativo, ancora non totalmente definito, di comprensione, sulle basi della Fisica classica, delle ragioni per le quali un fascio di elettroni che interagisce con un qualsiasi ostacolo esibisce un comportamento di tipo ondulatorio.
 

Lo scopo di tale nota, in cui propongo in via del tutto ipotetica una spiegazione di tipo classico, sarà dal mio punto di vista raggiunto se qualche lettore tenterà, così come io ho tentato, di offrire spiegazioni di qualsiasi tipo miranti ad una chiarificazione razionale del cosiddetto dualismo corpuscolare-ondulatorio della materia.

Infatti, sino ad ora, in nessun posto ho rintracciato una spiegazione sensata del motivo per cui un fascio di elettroni esibisce, in certe condizioni, un comportamento analogo a quello esibito da un fascio di onde luminose, vale a dire un comportamento di tipo ondulatorio.

Vengo quindi a proporre al lettore la seguente serie di argomenti.

Si immagini, per cominciare, di disporre nello spazio un numero finito di sorgenti di onde luminose (in generale elettromagnetiche); se la fase relativa delle sorgenti emittenti è fissa, cioè non variabile nel tempo, si genererà un campo di interferenza (come insegnano tutti i testi di Ottica) e in tale campo di interferenza saranno definite, in funzione della lunghezza d’onda di emissione, le cosiddette linee nodali dove la perturbazione elettromagnetica è nulla.

Ora si supponga, a partire da un arbitrario punto dello spazio all’interno del campo di interferenza, di diffondere radialmente un flusso di elettroni in direzioni iniziali del tutto arbitrarie.

Dico dunque che, dopo un transiente di una certa durata, gli elettroni verranno a muoversi principalmente lungo le linee nodali del campo di interferenza. E sostengo questo sulla base sia di una analogia con un fenomeno acustico ben conosciuto (figure di Chladni; il lettore si documenti al riguardo su Internet o su un qualsiasi buon testo di Acustica) sia del buon senso. Infatti è verosimile che gli elettroni verranno a collocarsi in zone dello spazio in cui la perturbazione elettromagnetica è minima o nulla ( linee nodali del campo di interferenza). Se così fosse, la propagazione radiale degli elettroni lanciati dalla sorgente risulterebbe molto simile ad una propagazione di tipo ondulatorio.

Un discorso del tutto identico si avrebbe anche nel caso in cui la perturbazione elettromagnetica fosse confinata in uno spazio limitato. Anche in questo caso gli elettroni andrebbero a collocarsi nelle linee nodali dei campi stazionari possibili dell’onda stazionaria, con ciò costituendo un’ottima illustrazione visiva dei cosiddetti stati stazionari quantistici.

Desidero infine aggiungere la seguente riflessione: se un elettrone interagisse con una qualsiasi altra particella carica (o con un sistema di più particelle cariche) è ovvio, sulla base del principio di azione e reazione, che entrambe le particelle diverrebbero, durante l’urto, sorgenti di perturbazioni elettromagnetiche interferenti. Non è escluso che l’elettrone, dopo l’urto, così come prima discusso, diffonderà principalmente lungo le linee nodali del campo di interferenza elettromagnetico generato nell’atto dell’urto. Quindi, di nuovo, l’elettrone potrebbe presentare caratteristiche dinamiche di tipo ondulatorio.

di Ronchini Riccardo