Naturaleza Dual De La Materia
Enviado por sheguito • 22 de Octubre de 2013 • 769 Palabras (4 Páginas) • 723 Visitas
La naturaleza dual de la materia.
Los electrones y todas las partículas que forman parte del
microcosmos tienen un comportamiento dual.
Se comportan como ondas y como corpúsculos.
Orígenes:
• Newton consideraba que la luz estaba compuesta de
corpúsculos que viajaban muy rápidamente.
• Thomas Young, a principios del siglo XIX, demostró la
naturaleza ondulatoria de la luz.
• Maxwell lo confirma con su teoría electromagnética y
Hertz lo verifica con experimentos en 1889.
• En 1905, Einstein propone la cuantificación de la luz (los
cuantos de luz).
• En 1923, Compton hace una demostración experimental
respecto al carácter corpuscular de los fotones, cuya
cantidad de movimiento resultó ser la prevista por la
teoría,
λ
p f = h
La relación general entre a y λ es
2
n λ a = ; n= 1, 2, 3,…
Donde n es un número cuántico. Si igualamos esta relación
con la relación de De Broglie, tenemos:
; 1,2,3,...
2
= n =
a
p nh
Entonces la energía cinética es:
; 1,2,3,...
2 8 2
2 2 2
= = n =
ma
n h
m
E p c
La ecuación para la energía cuantizada.
La confirmación experimental de la hipótesis de las ondas
piloto asociado a las partículas se presentó cuando un haz de
electrones se difractó cuando incidió sobre un cristal de
Níquel. Este experimento es conocido como experimento de
Davisson-Germer.
Patrón de difracción electrónica para una muestra de cloruro
de teluro.
La ecuación del movimiento ondulatorio.
La relación general entre frecuencia y longitud de onda es:
c = λν
Para la propagación del campo eléctrico, ε, así pues la
relación que indica el cambio sinusoidal de la magnitud ε
respecto a la posición, x, y al tiempo, t, cambian:
⎟⎠
⎞
⎜⎝
x t = Asen ⎛ x −ν t
λ
ε ( , ) 2π
Para cualquier otra onda cuya velocidad de propagación sea
v, y además la perturbación no se propaga en un campo
eléctrico, sino cualquier magnitud, φ, como es la amplitud de
oscilación de una onda sinusoidal en una cuerda.
⎟⎠⎞
⎜⎝
x t = Asen ⎛ x − ν t
λ
φ ( , ) 2π
Esta función representa una onda sinusoidal de frecuencia ν y
longitud de onda λ. Sin embargo, las funciones que dan un
verdadero significado físico son las derivadas. Y para esta
relación existe una relación simple entre sus derivadas,
conocida como ecuación general de onda. La cual depende
de la posición y del tiempo, pero incluye a la longitud de onda
y a la frecuencia.
2
2
2 2 2
2 1
x ∂ t
∂
=
∂
∂ φ
λ ν
φ
Si a esta ecuación sutituimos λ2ν2 por v, obtenemos
2
2
2 2
2 1
x ∂ t
∂
=
∂
∂ φ
υ
φ
(a)
De acuerdo con De Broglie, la onda asociada al movimiento
de una partícula confinada debe ser una onda estacionaria,
para que no interfiriera consigo misma.
La ecuación de onda estacionaria que representa a la figura
anterior es:
⎟⎠
⎞
⎜⎝
+ ⎛ + ⎟⎠
⎞
⎜⎝
x t = Asen ⎛ x − t Asen x t est ν
λ
...