CRISIS DE LA FISICA CLASICA.pdf - Cosmofisica

Tema 9: Introducción a la física moderna Física 2º Bachillerato
Tema 9-8
La energía del fotón que se emite o absorbe en una transición electrónica es:
y la frecuencia de la radiación emitida vale:
9.3. La física cuántica.
9.3.1. Hipótesis de De Broglie.
E f − E0
= hν
E f −E
i
ν =
h
En los apartados anteriores se ha llegado a la conclusión que la radiación es emitida y
absorbida por la materia de forma corpuscular, sin embargo la luz también presenta un carácter
ondulatorio que se pone de manifiesto en determinados experimentos: difracción, interferencia
y polarización. Estos experimentos demuestran la naturaleza ondulatoria de la radiación, y
otros demuestran su naturaleza corpuscular, de tal forma que se asume que la radiación:
1. se comporta de forma corpuscular cuando interacciona con la materia bajo ciertas
condiciones (radiación térmica, efecto fotoeléctrico)
2. se comporta de forma ondulatoria cuando interacciona consigo misma, se propaga o
interacciona con la materia bajo otras condiciones (difracción, refracción, interferencia,
polarización).
Este comportamiento dual es lo que se conoce como la dualidad onda-corpúsculo de
la radiación. Todo esto supuso un cambio radical en la concepción de la naturaleza; los
términos onda y corpúsculo fueron a partir de ese momento complementarios y no excluyentes.
Se debe asumir esta dualidad como compatible aunque a gran escala se sigan diferenciando
claramente las ondas de los corpúsculos.
En 1924 Louis De Broglie planteó que, ya que la radiación presenta una dualidad onda
corpúsculo, ¿por qué la materia no va a presentar el mismo comportamiento? Según esta
teoría una partícula de masa m que viaje a una velocidad v debe tener un comportamiento
ondulatorio, es decir, una longitud de onda y una frecuencia asociadas. Se llama onda
asociada a la onda correspondiente a una partícula. Las expresiones que permiten calcular la
longitud de onda y frecuencia de las partículas son:
h
mv
λ =
ν =
E
h