电子是粒子还是波？
电现象是一种很早就被人们发现的自然现象，比如生物电现象等。最初人们认为电是一种流体，就好比人们早期有热质说，把热想象为是热质的流体。根据原子论，很自然地人们会设想电也是一种原子，即存在携带电的最小单元。法拉第电解定律可以看做是电的原子学说的一个证据。在电解定律中阴极、阳极产生物质的量与通过电路的总电量是成比例的，这提示我们化学反应伴随着带电粒子的转移。
为了解释金属的导电现象（欧姆定律），洛伦兹等提出了经典电子论，即认为导体中存在大量叫电子的带电单元，这些带电单元在电场的驱动下做加速运动，然后会与金属中的障碍物（阳离子）发生碰撞，最终完全失去碰撞前粒子所具有的运动状态的信息，在这个物理图像下，洛伦兹等可以解释金属的欧姆定律。洛伦兹（1853-1928）注意，在洛伦兹等的经典电子论里，电子就已经是作为粒子存在的了，因为这个电子具有质量，在电场中被加速并按牛顿定律做加速运动。
紧接着发生了两个重要的实验，使人们彻底接受电子是一种粒子。一个实验是汤姆逊的电子偏转实验，汤姆逊用磁场和电场使阴极射线发生偏转，并断定阴极射线是一种带负电的粒子，并测量出其荷质比（电荷与质量的比值）。几乎与此同时，塞曼测量了金属在磁场中光谱线的分裂，洛伦兹立刻基于自己的经典电子论解释了塞曼的实验，并计算出了金属中电子的荷质比，然后发现这个数字与汤姆逊实验中所测出的数字一致。
这两个实验是完全不同的实验，但基于相同的物理图像得到了相同的荷质比，这促使物理学家相信电子确实是一种粒子。根据原子论，物质是由原子构成的，如果说电子是构成原子的一个要素的话，那么说明原子中还有带正电的部分。卢瑟福散射实验示意。卢瑟福散射实验说明原子中的正电部分是集中分布的，我们称其为原子核。现在电子就在空旷的原子里运动，那么它是如何运动的呢？根据经典力学，电子可以围绕原子核做圆周运动，但由于电磁相互作用太强了，电子在围绕原子核运动的同时会放出电磁波，能量会很快损失掉，这造成原子是不稳定的，寿命只有10的-10次方秒。
但事实上原子是相当稳定的，比如我们的身体里面有大量氢原子，这些氢原子是非常稳定的，那么如何解释原子的稳定性呢？德布罗意提出了一种想法，既然电磁波（光）可以是粒子，那么为什么电子（粒子）不能是一种波呢？他管这种波叫物质波，物质波的波长等于普朗克常数除以动量。既然电子是波，它就要满足一个波动方程，而非牛顿定律，这个波动方程后来被薛定谔找到了，就是所谓薛定谔方程。
在量子力学中电子是粒子（因为它是点），但它却由一个波函数描述，波函数的运动必须满足薛定谔方程，及特定的边界条件（边界条件由物理问题本身给定），这样氢原子的稳定性问题就解决了。氢原子的一个波函数ψ431，可以想象为在三维空间中分布的“波函数的驻波”。电子的运动由波函数描述这一断言后来被“戴维逊-革末实验”所证实，这也是现在电子显微镜的物理学基础。
电子的本质是什么？由什么构成？
电子是一个较为尴尬的粒子，一方面其与质子组成原子，是构成物质的基本粒子；另一方面，其质量只有质子的1830分之一，并不是物质的主体，而仅只是其运动形成了物质的体积。于是，在夸克理论中，并没有电子的位置。根据该理论，质子和中子等基本粒子是由各种夸克组合而成的。电子则由于质量太小，被认为其本质是光子。然而，电子与光子的差异更大，后者被认为是没有质量的。
而且，电子不仅有电荷，其电荷的电量与其他基本粒子如质子的电量完全相等。反观光子，其是不带电的中性粒子。因此，就质量、电量和物质的构成，电子都更像是与质子属于同一层次的粒子。而且，正负电子对的湮灭，可以形成光子。因此，电子与光子反倒是不同层次的粒子。所以，将电子与光子划等号，只能说明夸克理论是有疑问的。
此外，根据狭义相对论，光速具有不变性，且速度最大。这些都与电子的行为有着本质的区别。根据有机的量子宇宙观，宇宙是自然界的一部分，是一个由最小粒子构成的封闭系统。该最小粒子就是由普朗克常数h定义和定量的量子，具有不可再分的特性，从而使能量具有不连续性，消除了紫外灾变。于是，离散的基态量子构成了宇宙的本底物理背景，即形成了量子空间；受到激发的量子成为光子，属于能量的范畴；而由高能量子的运动所形成的封闭体系就是包括电子在内的各种基本粒子，属于物质的范畴。
之所以基本粒子由数百种，但它们电量的绝对值却是完全相同的，是因为它们是同一个粒子！类似于原子中电子的能级是不连续的，形成了不同的光谱；电子和质子是基本粒子的两个不同的基态，而其他的轻子族和重子族基本粒子则分别是电子和质子的激发态。因此，电子和质子是本族中质量最轻且寿命最长的基本粒子。电力的本质是粒子的自旋引起了量子空间的对称性破缺，即导致了空间量子的不对称碰撞。
因此，电量的相同，意味着粒子角动量的相等。由于角动量与粒子的能量无关，是粒子的本征参量，具有不变性，所以拥有相同基本电量的粒子是同一个粒子。总之，量子既是宇宙中最小的粒子，也是唯一的实体粒子，其是构成宇宙的基石。至于其他的粒子都是有结构的，它们可以被进一步地分割，直至分解为量子。所以，所谓物质，就是量子气球，而并非实体。
电子为什么不能落到质子上而成为氢原子？为什么电子与正电子会湮灭？
不知道你属于什么程度，我找来这几个不同程度的人所能理解的答案来回答。给小朋友：其实是可以掉进去的，但是原子是一坨特别特别硬的东西，要使劲。一般情况下使不了那么大劲。什么叫做硬？就比如说空气和水吧，水就比空气硬多了。所以压水就要用很大的力气。但是原子比它们还要硬得多得多得多得多。要知道能够把电子压到原子核里面去的力气，足够把整个地球压到海淀区那么大！那时候地球就变成了一颗中子星。
我们就没了，所以不要去压。为什么会那么硬？这个就不好说了，硬要说的话就是电子啊质子啊中子啊这些东西特别特别不愿意待在同一个地方。如果要强迫它们待在同一个地方必须施加额外的压力，这样的压力叫简并压。其实你别看那些科学家老头看起来这么厉害。他们也就知道个大概。对中学生：那么我们要先讲一下为什么电子应该掉进去。
首先电子和原子核都是带电粒子。其次，按照经典物理的观点，电子又在核外做圆周运动。是有加速度的。经典电磁学理论告诉我们：带点粒子有加速度时会释放出电磁波。于是按照经典物理学的预言，电子应该不断地释放出电磁波，不断地损失能量，使得轨道越来越低，直到掉入原子核。其实一百多年前的物理学家就是这么认为的。它们认为原子像个枣糕，电子像枣糕上的葡萄干一样点缀在原子核表面。
但很快卢瑟福的散射实验证明原子里面其实绝大多数地方都是空的。电子离原子核挺远。电子不会坠入原子核！这个理论和实验事实的矛盾在经典物理学中无解。所以直到量子力学出现之后才有了答案。原因是原子并不能像宏观物体一样可以释放任意小份的电磁能量。原子能够释放的能量是分立的一些值，这叫能量量子化。电子只能处在一些特定的“能级”上。
所以哪怕电子带电且做着加速运动，如果将要释放的电磁能量的值不是正好等于两个能级的能量差的话，这个电磁辐射就会被禁止。所以电子可以在离原子核较远的轨道稳定运动。另外量子力学的具体计算还会发现电子的能量并不是离核越近越低。相反，最低的能量轨道处在原子核外大约50皮米的位置（氢原子），叫做玻尔半径。对本科（任何接触过量子力学的专业）：通常情况下不能掉进去，你就看三维氢原子的薛定谔方程的解。
只需看径向部分，径向波函数是一个合流超几何方程，只有整数多个有物理意义的解，分别对应氢原子各个分立（意味着电子径向能量的量子化）的主壳层。最低壳层对应能量基态，而最低壳层的峰对应玻尔半径。所以能量最低的态在原子核外。当然更物理的原因也可以这么说，电子服从薛定谔方程，我们可以认为薛定谔方程是根据正则量子化类比经典哈密顿方程导出来的。
电子为什么围绕原子核旋转？电子不逸出原子核的引力范围，又不与原子核结合，为什么？
电子为什么围绕原子核旋转？电子不逸出原子核的引力范围，又不与原子核结合，为什么？世间万物都是由原子构成，而原子又是由原子核以及电子组成，而所有原子的内部都不是一个静止的世界，与之相反，每时每刻，电子都在围绕着原子核高速运行。由于电子本身具有动量（电子的动量是“天生”的，它来自于“宇宙大爆炸”的原动力），它会一直地运动，而原子核带正电，电子却带负电，它们之间存在着互相吸引的电磁力，这种力将电子牢牢地束缚在原子内的空间里，于是电子就只有围绕着原子核旋转了。
其实当电子围绕原子核运行时，如果电子获得了足够的能量，它就可以从原子里逃逸出去，简单地讲就是，电子之所以不会从原子里逃逸出去，只是因为它自身的能量还不够。真正的问题是，既然原子核可以通过强大的电磁力吸引电子，那么当电子自身的能量很低时，为什么不与原子核结合呢？根据能量守恒定律，对同一个系统而言，某种能量的升高必然伴随着另外能量的降低，因此我们可以得出，一个系统所拥有的能量越低，就越趋于稳定。
如果你仔细观察身边的事物，你就会发现一个很普遍的规律，在自然的状态下，世间万物总是会自发地趋向于稳定的状态，因此也可以说，世间万物都会自发地趋向于能量最低的状态，这被称为“能量最低原理”。同样的，在原子的内部，也是按照着这个规律来运行，我们可以理解为，在自然状态下，当电子围绕原子核运行时，它总是会自发地趋向于能量最低的轨道。
通常来讲，我们会认为电子能量最低的轨道就是原子核里，但实际上却不是这样，这是为什么呢？其实电子是可以掉进原子核里的，当这样的情况发生时，电子会与原子核内的质子结合成中子，同时还会释放出一个中微子。这种现象被称为“电子俘获”，实验表明，通常情况下，必须要有额外的能量输入，电子俘获才可以发生。究其原因，是因为电子和质子的质量之和是小于中子的质量的，这就意味着，要想让电子和质子形成中子，就必须得把这部分质量给补上才行。
我们都知道质量和能量是可以互相转换的，也就是说，只有在输入足够的能量情况下，电子才可以和原子核里的质子结合，否则的话，即使电子运行到原子核的表面，也休想进入到原子核里。正是因为上述原因，才造成了电子能量最低的轨道不在原子核内，根据“能量最低原理”，正常情况下，电子也就不会自发地掉进原子核了。简单总结一下：在原子的内部，如果它的电子没有获得足够的能量，那么它的电子就会一直保持在“既不会逃逸出去，也不会与原子核结合”的稳定状态。
