PROFESOR JAIME VILLALOBOS VELASCO DEPARTAMENTO DE FÍSICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA KEVIN DANIEL BARAJAS VALEROG2N03
Que es? Es la parte de la física que estudia el movimiento de partículas muy pequeñas Toda partícula tiene asociada una onda de materia denominada función de onda La mecánica cuántica o mecánica ondulatoria estudia como esta función de onda afecta el comportamiento de una partícula La mecánica cuántica surge debido a que los sistemas atómicos no se pueden describir con la física newtoniana, debido a la imposibilidad de determinar las propiedades de manera simultanea de forma exacta por el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Origen La mecánica cuántica comienza a principios del siglo XX, en el momento en que dos teorías, la Ley de gravitación universal y la Teoría electromagnética clásica, se volvían insuficientes para explicar ciertos fenómenos. La teoría electromagnética generaba un problema cuando intentaba explicar la emisión de radiación de cualquier objeto en equilibrio, llamada Radiación térmica, que es la que proviene de la vibración microscópica de las partículas que lo componen. Pues bien, usando las ecuaciones de la electrodinámica clásica, resultaba ilógico para los físicos. Planck uso la mecánica estadística y planteo que si no se usaba una suma continua se eliminaba el problema, y el resultado concordaba con la experimentación. Se establecen los cuantos y la constante de Planck.
Einstein emplea la hipótesis de Planck y plantea la teoría especial de la relatividad y la teoría del efecto fotoeléctrico en 1905 Broglie propuso en 1925 que cada partícula material tiene asociada una longitud de onda inversamente proporcional a su masa y dada por su velocidad Schrödinger formula la ecuación de movimiento para las ondas de materia Se introducen los conceptos de incertidumbre, indeterminación y cuantización junto con predicciones mas exactas experimentalmente a pesar de estar sujetas a probabilidades.
ANTIMATERIA Dirac intenta obtener una versión relativista de la mecánica cuántica, obteniendo valores de E con raíces negativas a partir de la ecuación de Einstein A partir de observación de que los electrones no pasaban a un nivel negativo, afirmo erróneamente que al despedirse un electrón este habría dejado un hueco cargado positivamente de la misma masa que el electrón y este seria el protón. Anderson descubre por accidente en un experimento de rayos cósmicos una partícula de la misma masa del electrón pero cargado positivamente. POSITRÓN Se descubren mas antipartículas especificas con lo que se concluye que toda partícula creada genera una antipartícula.
Que Propone? El intercambio de energía entre partículas solo puede darse en cuantums discretos Las ondas de luz se pueden comportar como ondas y partículas siendo dual su naturaleza Las partículas elementales presentan comportamiento de onda bajo algunas circunstancias Es imposible bajo cualquier circunstancia conocer la posición y velocidad exactas de una partícula al mismo tiempo.