Dualidad Onda Particula

El científico francés Louis de Broglie, basándose en los resultados de plank, Einstein y otros (Compton), supuso en 1924 que cualquier particula puede comportarse como una onda en determinados experimentos. A cada particula corresponde una onda asociada. Es decir, supuso que toda la materia tiene un comportamiento dual.

Dicho comportamiento ondulatorio vendrá caracterizado por una expresión λ, llamada longitud de onada asociada a la particula que estemos considerando. Esta λ viene dado por la expresión λ=h/P

En 1925, Louis de Broglie propuso que todas las partículas deberían ser consideradas como provistas de propiedades ondulatorias.

El principio de Incertidumbre fue descubierto y formulado por el científico alemán Werner Karl Heisenberg en 1927, Premio Nobel de física en 1932, por su contribución a la teoría cuántica versión matricial.

Consiste en no poder conocer ciertas cantidades como la posición y la velocidad de una partícula con precisión simultánea, es decir, si quisiéramos conocer la posición de un electrón con precisión en un determinado instante, es necesario iluminarlo con luz, utilizando un cuanto de energía de un fotón, el cual producirá presión sobre dicha partícula (electrón), alterando el valor de su velocidad. Recíprocamente si quisiéramos medir con precisión el valor de su velocidad debemos utilizar una cantidad menor de energía al iluminarlo, lo cual influye en su localización, afectando de esta manera el valor de su posición. Además no se puede utilizar una cantidad arbitraria o menor que la constante de Planck, Esto incluso significa, que siempre ambas cantidades serán afectadas, puesto que en ambos casos es necesario el cuanto de energía.

El principio de incertidumbre es una consecuencia del principio de la dualidad onda – partícula, por ejemplo, las partículas cuando viajan se comportan como ondas y no puede establecerse su posición, pero cuando intercambian su energía con otra partícula u objeto entonces se comportan como partículas y puede establecerse su posición, sin saber nada sobre su velocidad.

La Difracción de electrones es una técnica utilizada para estudiar la materia haciendo que un haz de electrones incida sobre una muestra y observando el patrón de interferencia resultante. Este fenómeno ocurre gracias a la dualidad onda-partícula, que establece que una partícula de materia (en este caso el electrón que incide) puede ser descrita como una onda. Por esta razón, un electrón puede ser considerado como una onda muy similar al sonido o a ondas en el agua. Esta técnica es similar a la difracción de los rayos-X o la difracción de neutrones.

La Difracción de electrones es frecuentemente utilizada en física y química de sólidos para estudiar la estructura cristalinade los sólidos. Estos experimentos se realizan normalmente utilizando un microscopio electrónico por transmisión (MET o TEM por sus siglas en inglés), o un microscopio electrónico por escaneo (MES o SEM por sus siglas en inglés), como el utilizado en la difracción de electrones por retrodispersión. En estos instrumentos, los electrones son acelerados mediante electrostática potencial para así obtener la energía deseada y disminuir su longitud de onda antes de que este interactúe con la muestra en estudio.

La estructura periódica de un sólido cristalino actúa como una rejilla de difracción, dispersando los electrones de una manera predecible. A partir del patrón de difracción observado es posible deducir la estructura del cristal que produce dicho patrón de difracción. Sin embargo, esta técnica está limitada por el problema de fase.

Aparte del estudio de los cristales, la difracción de electrones es también una técnica útil para el estudio de sólidos amorfos, y la geometría de las moléculas gaseosas.

Los postulados de Bohr aparecen como una forma de explicar las evidencias experimentales de los espectros atómicos a la luz de los conocimientos que se tenían después de la aceptación de la cuantización en el micromundo pero antes de la formalización de la mecánica cuántica:

1. Un electrón en un átomo se mueve en una órbita circular alrededor del núcleo bajo la influencia de la atracción coulómbica entre el electrón y el núcleo, obedeciendo las leyes de la mecánica clásica.

2. En lugar de la infinidad de órbitas posibles en la mecánica clásica, para un electrón solo es posible moverse en una órbita para la cual el momento angular L es un múltiplo entero de ħ.

3. Un electrón que se mueva en una de esas órbitas permitidas no irradia energía electromagnética, aunque está siendo acelerado constantemente por las fuerzas atractivas al núcleo. Por ello, su energía total E permanece constante.

4. Si un electrón que inicialmente se mueve en una órbita

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