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Dualidad onda-partícula: Explorando la naturaleza de la materia y la radiación, Resúmenes de Geofísica

Este documento aborda la dualidad onda-partícula, un concepto fundamental de la física moderna. Explora cómo la materia y la radiación pueden exhibir características tanto ondulatorias como corpusculares, y cómo este dualismo ha revolucionado nuestra comprensión del mundo subatómico. Se analizan preguntas clave, como por qué no podemos observar la naturaleza ondulatoria de la materia en la vida cotidiana, cómo sería un universo con una constante de planck diferente, y si el electrón es una onda o una partícula. Además, se comparan las diferencias fundamentales entre el fotón y el electrón, dos partículas subatómicas fundamentales. Una valiosa perspectiva sobre los conceptos centrales de la física moderna y su impacto en nuestra comprensión del universo.

Tipo: Resúmenes

2022/2023

Subido el 10/11/2022

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PROGRAMA: Ingenierías Y Licenciaturas SEDE: Neiva Buganviles
DEPARTAMENTO DE FÍSICA ASIGNATURA: Física V FÍSICA MODERNA
PROFESOR: MSc JOSÉ MANUEL NARVÁEZ CANTILLO
TALLER: Dualidad onda_ partícula
NOMBRE: Julian Andres Perdomo Cardenas CÓDIGO: 20442015898 FECHA: 14/10/22
1. ¿Por qué no podemos observar en nuestra vida cotidiana la naturaleza ondulatoria de la materia?
Porque son ondas y no están en nuestro campo de visión, pero en algunas casos o ejemplos si se puede observar
como cuando tiramos una piedra contra un estanco o rio que se produce una onda la cual podemos observar en el
agua.
Tambien la longitud de onda es directamente proporcional a la constante de Planck ya que
Por ende no la podríamos observar ya que son valores muy pequeños.
2. ¿Cuáles serían las diferencias entre nuestro universo y uno en el cual la constante de Planck fuera 1 erg/s?
H=6,626e-34j/s
P=m.v kg m/s
𝜆 = 𝟔,𝟔𝟐𝟔𝐞𝟑𝟒
𝟏𝐤𝐠 𝐦/𝐬
𝜆 = 𝟔, 𝟔𝟐𝟔𝐞 𝟑𝟒
Ahora usamos h con el valor de= 1erg*s=1e-7j.s
𝜆 = 𝟏𝒆−𝟕
𝟏𝒌𝒈𝒎/𝒔
𝝀 = 𝟏𝒆 𝟕𝒎
Cuando utilizamos h con el valor de 1e-7 notamos que es una constante la cual si podríamos observar ya
que se vuelve un valor mucho mas grande el cual si podemos observar y podríamos analizar mucho
mejor.
3. ¿El electrón es una onda o una partícula?
En 1924, el físico francés Louis de Broglie propuso una osada analogía: si la luz, que se creía que era una
onda, tenía comportamiento de partícula bajo ciertas condiciones, entonces partículas como el electrón
también cumplían con esa dualidad.
"Cuando De Broglie propuso esta idea, no había evidencia experimental alguna" que la respaldara, explica la
Enciclopedia Británica.
"La sugerencia de De Broglie, su principal contribución a la física, constituyó un triunfo de la intuición", agrega.
Es que, tres años después, la naturaleza ondulatoria de los electrones era demostrada empíricamente por el
físico británico George Paget Thomson.
Lo increíble es que así como Thomson obtuvo el Premio Nobel por demostrar que los electrones son ondas,
su padre, Joseph John Thomson, lo había ganado décadas antes por probar que los electrones son
partículas.
Y sí, De Broglie también recibió el Nobel.
"La idea de Louis de Broglie, que condujo a la formulación más completa del dualismo onda-partícula fue el
último acto en una serie de intentos preliminares por parte de los físicos para resolver las paradojas que
habían surgido en las teorías de la radiación", escribió Wheaton.
En esa búsqueda, dieron la estocada final al determinismo en la física y provocaron una revolución en el
conocimiento que incluso trascendió a la ciencia.
En palabras de Wheaton: "La teoría de partículas de luz de Einstein ha demostrado ser un componente
fundamental de la física moderna, quizás la característica que más la distingue de la física newtoniana de los
300 años anteriores".
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¡Descarga Dualidad onda-partícula: Explorando la naturaleza de la materia y la radiación y más Resúmenes en PDF de Geofísica solo en Docsity!

PROGRAMA : Ingenierías Y Licenciaturas SEDE : Neiva Buganviles DEPARTAMENTO DE FÍSICA ASIGNATURA : Física V FÍSICA MODERNA PROFESOR: MSc JOSÉ MANUEL NARVÁEZ CANTILLO TALLER: Dualidad onda_ partícula NOMBRE: Julian Andres Perdomo Cardenas CÓDIGO: 20442015898 FECHA: 14/10/

  1. ¿Por qué no podemos observar en nuestra vida cotidiana la naturaleza ondulatoria de la materia? Porque son ondas y no están en nuestro campo de visión, pero en algunas casos o ejemplos si se puede observar como cuando tiramos una piedra contra un estanco o rio que se produce una onda la cual podemos observar en el agua. Tambien la longitud de onda es directamente proporcional a la constante de Planck ya que

Por ende no la podríamos observar ya que son valores muy pequeños.

  1. ¿Cuáles serían las diferencias entre nuestro universo y uno en el cual la constante de Planck fuera 1 erg/s?

H=6,626e-34j/s P=m.v kg m/s

𝟔,𝟔𝟐𝟔𝐞−𝟑𝟒 𝟏𝐤𝐠 𝐦/𝐬

Ahora usamos h con el valor de= 1erg*s=1e-7j.s

𝟏𝒆−𝟕 𝟏𝒌𝒈𝒎/𝒔

Cuando utilizamos h con el valor de 1e-7 notamos que es una constante la cual si podríamos observar ya

que se vuelve un valor mucho mas grande el cual si podemos observar y podríamos analizar mucho

mejor.

3. ¿El electrón es una onda o una partícula?

En 1924, el físico francés Louis de Broglie propuso una osada analogía: si la luz, que se creía que era una onda, tenía comportamiento de partícula bajo ciertas condiciones, entonces partículas como el electrón también cumplían con esa dualidad.

"Cuando De Broglie propuso esta idea, no había evidencia experimental alguna" que la respaldara, explica la Enciclopedia Británica.

"La sugerencia de De Broglie, su principal contribución a la física, constituyó un triunfo de la intuición", agrega.

Es que, tres años después, la naturaleza ondulatoria de los electrones era demostrada empíricamente por el físico británico George Paget Thomson.

Lo increíble es que así como Thomson obtuvo el Premio Nobel por demostrar que los electrones son ondas, su padre, Joseph John Thomson, lo había ganado décadas antes por probar que los electrones son partículas.

Y sí, De Broglie también recibió el Nobel. "La idea de Louis de Broglie, que condujo a la formulación más completa del dualismo onda-partícula fue el último acto en una serie de intentos preliminares por parte de los físicos para resolver las paradojas que habían surgido en las teorías de la radiación", escribió Wheaton.

En esa búsqueda, dieron la estocada final al determinismo en la física y provocaron una revolución en el conocimiento que incluso trascendió a la ciencia.

En palabras de Wheaton: "La teoría de partículas de luz de Einstein ha demostrado ser un componente fundamental de la física moderna, quizás la característica que más la distingue de la física newtoniana de los 300 años anteriores".

  1. Considerando el fotón como una partícula; ¿en qué se diferencia fundamentalmente de un electrón?

En que ambos son partículas subatómicas y por tanto cumplen con las leyes de la mecánica cuántica y

en que no tienen carga de color. Por lo demás:

 Los electrones tienen masa, los fotones no.

 Los electrones tienen carga eléctrica, los fotones no.

 Los electrones tienen estados de espín ± 12 ℏ,±12ℏ, los fotones estados de espín 1 ℏ. 1 ℏ.

 Los electrones solo pueden viajar más lento que la luz, los fotones solo pueden viajar a la

velocidad de la luz.

 Etcétera.

Así que, aunque la introducción sea cierta, en esencia, son muy distintos.