Mi vezette rá a fizikusokat, hogy az anyaghullámok vizsgálata során az elektront, mint egy hullámcsomagot képzeljék el?

Elsősorban a fény kettős természete motiválta az ötletet (mi van, ha nem csak a fényre igaz?), másodsorban a Bohr-Sommerfeld-modell nem adott kielégítő magyarázatot az elektronpályák kvantáltságára. Közvetlen erre utaló kísérleti jelek (mint pl. valaki írta az interferenciát) ekkor még nem voltak. Az elektrondiffrakciós vizsgálatokat épp ebből a célból kezdték, hogy kísérleti igazolást nyerjen az elmélet.

#3

Hullám és hullámcsomag között fizikai szempontból semmilyen világrengető különbség nincs. A hullámegyenlet lineáris differenciálegyenlet, így minden megoldás összege is megoldás (ha nem így lenne, nem lennének pl. hangszerek, ugyanolyan szinuszos "telefonos" hangon szólna minden).

Amúgy hullámcsomag nélkül nem lehetne visszakapni az részecskejelleget (amikor szinte biztosan tudod az elektron helyét, de bizonytalan az impulzus). Ha nagy pontossággal tudod a helyét, a hullámfüggvény egyetlen "pukli", ilyet csak hullámok összegeként lehet előállítani.

#6

Mert a hullám definíció szerint egy térben és időben végtelen valami, a részecske meg nem. Folytonos összegzéssel (lásd Fourier-integrálok) viszont elő tudsz állítani térben korlátos és haladó hullámcsomagot.