1.4.1 Principio de dualidad. Postulado de De
Broglie
Louis de Broglie, era un aristócrata francés que ganó el premio
Nobel de Física de 1929 por una tesis que elucidaba las propiedades
ondulatorias de los orbitantes electrones. Se trató de un trabajo que ayudó a
resolver una antigua paradoja al mostrar que los electrones pueden ser
descritos ya sea como partículas o como ondas, según las circunstancias.
El
punto de partida que tuvo Broglie para desarrollar su tesis fue la inquietante
dualidad en el comportamiento de la luz, que en ciertos fenómenos se manifiesta
como onda, en otros como partícula.
El principio de la dualidad descansa sobre el efecto fotoeléctrico, el cual plantea
que la luz puede comportarse de dos maneras según las circunstancias:
1.- Luz como una Onda: esta es usada en la física clásica,
sobre todo en óptica, donde los lentes y los espectros visibles requieres de su
estudio a través de las propiedades de las ondas.
2.- Luz como Partícula: Usada sobre todo en física cuántica, según los estudios
de Planck sobre la radiación del cuerpo negro, la materia absorbe energía
electromagnética y luego la libera en forma de pequeños paquetes llamados
fotones, estos cuantos de luz, tienen de igual manera una frecuencia, pero
gracias a éstos, se pueden estudiar las propiedades del átomo.
Planck realizó varios experimentos para probar su teoría, con
los cuales logro estableces que la energía de estos cuantos o fotones es
directamente proporcional a la frecuencia de la radiación que los emite,
estableciendo asi la formula que decía que la energía (E) es igual a la
constante de Planck(h) por la frecuencia de la radiación(f).
E = h . f
Por último, dió el valor para dicha constante que quedo
establecido con el siguiente valor:
h = 6.63 x 10−34 J.s
La dualidad onda-partícula tiene
consecuencias importantes a nivel subatómico, pero también sirve para explicar
ciertos comportamientos experimentales de la luz y otras radiaciones, como la
difracción y los fenómenos de interferencia.
La teoría de los “cuantos”
fue revolucionaria para su época. Incluso el mismo Planck no creyó en la
existencia real de los fotones en un principio y su aplicación al análisis de
la radiación del cuerpo negro fue casi un juego mental.
Experimentos en los que la luz y los
electrones se comportaban como partículas condujeron al francés Louis De
Broglie en 1924 a enunciar su famosa hipótesis de
La
dualidad onda corpúsculo, también llamada onda partícula, resolvió una
aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer
propiedades de partícula y propiedades ondulatorias.
Una partícula ocupa un lugar en el
espacio y tiene masa mientras que una onda se extiende en el espacio
caracterizándose por tener una velocidad definida y masa nula. Actualmente se
considera que la dualidad onda. Imagen 54.
Imagen 54.- La
onda se extiende en el espacio.
La longitud de onda de la
onda λ asociada a una partícula de masa m que se mueve con
velocidad v se calcula, según De Broglie, mediante la expresión:
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 explicación del efecto fotoeléctrico,
que poco antes había dado Alberto 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 v es la frecuencia de la onda luminosa y h la constante de Planck proponía de esta
forma, que en determinados procesos las ondas electromagnéticas que forman la
luz se comportan como corpúsculos.
donde esta la relación de la energía de la luz ????????
ResponderEliminarEs que solo aparece un cuadro blanco.
quisiera saber de que libro lo sacaste?
ResponderEliminarquisiera saber de que libro lo sacaste?
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ResponderEliminarola k ace
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