Particulas y ondas

Comentario: particulas y ondas universo mecanico Lección 50 Incluso antes de la crisis de los modelos atómicos, ya existía la evidencia de que la luz, que ciertamente es una onda, a veces podía actuar como una partícula. En la nueva Física, denominada Mecánica Cuántica, no sólo la luz viene en paquetes denominados cuantos, sino que los electrones y otras partículas también se comportan como ondas. Objetivos pedagógicos: describir la evidencia de que las ondas luminosas a veces se comportan como partículas; expresar las relaciones de De Broglie en una función de onda con la frecuencia y la longitud ondulatorias; interpretar el Dualismo Corpúsculo Onda analizar el principio de incertidumbre de Heisenberg reconocer la evidencia experimental de la existencia de ondas electromagnéticas definir la función de probabilidades y discutir su significado. Danizia-tu.tv.

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  En 1924, el físico francés, Louis-Victor de Broglie (1892-1987), formuló una hipótesis en la que afirmaba que:

 Toda la materia presenta características tanto ondulatorias como corpusculares comportándose de uno u otro modo dependiendo del experimento específico.
 Para postular esta propiedad de la materia De Broglie se basó en la explicacción del efecto fotoeléctrico, que poco antes había dado Albert Einstein sugiriendo la naturaleza cuántica de la luz. Para Einstein, la energía transportada por las ondas luminosas estaba cuantizada, distribuida en pequeños paquetes energía o cuantos de luz, que más tarde serían denominados fotones, y cuya energía dependía de la frecuencia de la luz a través de la relación: , donde es la frecuencia de la onda luminosa y la constante de Planck. Albert Einstein proponía de esta forma, que en determinados procesos las ondas electromagnéticas que forman la luz se comportan como corpúsculos. De Broglie se preguntó que por qué no podría ser de manera inversa, es decir, que una partícula material (un corpúsculo) pudiese mostrar el mismo comportamiento que una onda.

El físico francés relacionó la longitud de onda, λ (lambda) con la cantidad de movimiento de la partícula, mediante la fórmula:

donde λ es la longitud de la onda asociada a la partícula de masa m que se mueve a una velocidad v, y h es la constante de Planck. El producto es también el módulo del vector , o cantidad de movimiento de la partícula. Viendo la fórmula se aprecia fácilmente, que a medida que la masa del cuerpo o su velocidad aumenta, disminuye considerablemente la longitud de onda.

 Esta hipótesis se confirmó tres años después para los electrones, con la observación de los resultados del experimento de la doble rendija de Young en la difracción de electrones en dos investigaciones independientes. En la Universidad de Aberdeen, George Paget Thomson pasó un haz de electrones a través de una delgada placa de metal y observó los diferentes esquemas predichos. En los Laboratorios Bell, Clinton Joseph Davisson y Lester Halbert Germer guiaron su haz a través de una celda cristalina.