ANTECEDENTES DE LA HIPTESIS DE BROGLIE

NATURALEZA ONDULATORIA DE LAS PARTCULASUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMRICAFACULTAD DE EDUCACINE.A.P. DE EDUCACIN

ANTECEDENTES DE LA HIPTESIS DE BROGLIEDe Broglie se bas en los fenmenos observados en el Efecto fotoelctrico, desarrollado por Albert Einstein.Para explicarlo Einstein propona que en determinados procesos las ondas electromagnticas que forman la luz se comportan como partculas.

Proceso de desarrollo de ideas

Para fotn Hiptesis de Louis de BroglieIDEA INNOVADORA

El fsico terico francs De Broglie se pregunt que por qu no podra ser de manera inversa, es decir, que una partcula material pudiese mostrar el mismo comportamiento que una onda.

Toda la materia presenta caractersticas tanto ondulatorias como corpusculares comportndose de uno u otro modo dependiendo del experimento especfico.

LONGITUD DE ONDA DE BROGLIEEl cientfico francs Louis De Broglie, propuso la teora de asociar una longitud de onda (Onda no electromagntica) a las partculas que posean una cantidad de movimiento (p = m*v)h es la constante de Max Planck= 6,63 * 10(-34) J-s m es la masa de la partculav es la velocidad de la partcula

EJEMPLO EL ELECTRON FRENTE A LA BOLA DE BEISBOL

APLICACIN DE LAS ONDAS DE BROGLIE El primer microscopio electrnico fue diseado por Ernst Ruska y Max Knoll entre 1925 y 1930, quienes se basaron en los estudios de Louis-Victor de Broglie acerca de las propiedades ondulatorias de los electrones.

LA FUNCIN DE ONDA

Representacin de una partcula mediante ondas

O, en trminos del nmero de onda k = 2/) y la frecuencia angular = 2 . f Con A continuacin consideremos que se tienen dos ondas viajando a la derecha con la misma amplitud, pero longitudes de onda, frecuencias y velocidad de fase ligeramente diferentes:

Con lo que la onda resultante es:

Esta expresin puede simplificarse si usamos la identidad

Con ello, la expresin para la onda resultante se puede rescribir como:

Lo anterior puede interpretarse como una envolvente sinusoidal ancha (la parte en rojo) que limita o modula una onda de alta frecuencia dentro de la envolvente (la parte en negro). En 1927, el fsico alemn Werner Heisenberg se dio cuenta de que las reglas de la probabilidad que gobiernan las partculas subatmicas nacen de la paradoja de que dos propiedades relacionadas de una partcula no pueden ser medidas exactamente al mismo tiempo.De acuerdo con Heisenberg y Bohr, el punto de vista probabilstico es fundamental en la fsica cuntica y el determinismo debe ser descartado.

Establece que en general, ni la posicin, ni la cantidad de movimiento de una partcula pueden determinarse con precisin arbitrariamente grande, tal como lo afirma la fsica clsica.Mas bien las incertidumbres en las dos cantidades juegan papeles complementarios como lo describimos.El principio de incertidumbre

Se derivara el principio de incertidumbre combinado las relaciones de de Broglie- Einstein,

Estos resultados concuerdan con las dos partes del principio de incertidumbre

Incertidumbre en la EnergaComo una definicin simple, podemos sealar que se trata de un concepto que describe que el acto mismo de observar cambia lo que se est observando. Por ejemplo, un observador puede determinar o bien la posicin exacta de una partcula en el espacio o su momento (el producto de la velocidad por la masa) exacto, pero nunca ambas cosas simultneamente.

Se concluye que:Cualquier intento de medir ambos resultados conlleva a imprecisiones.POR QU?Cuando un fotn emitido por una fuente de luz colisiona con un electrn, el impacto seala la posicin del electrn. En el proceso, sin embargo, la colisin cambia la velocidad del electrn. Sin una velocidad exacta, el impulso del electrn en el momento de la colisin es imposible de medir.

Un ejemplo de la astronoma moderna, es la medicin precisa de la posicin de la luna, haciendo rebotar ondas de radar en ella. El movimiento de la luna es perturbado por la medicin, pero su masa es tan grande que la perturbacin se puede ignorar.

En cambio:Ejercicio

FINALMENTE:El hecho de que cada partcula lleva asociada consigo una onda, impone restricciones en la capacidad para determinar al mismo tiempo su posicin y su velocidad.