LA MECÁNICA CUÁNTICA EN LA MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA

CUÁNTICA PARA TODOS Y PARA TODO 2016-1

LA MECÁNICA CUÁNTICA EN LA MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA

La teoría cuántica dice que la luz no llega de una manera continua, sino que está compuesta por pequeños paquetes de energía, a los que llamamos cuantos. Estos cuantos de energía se llaman fotones. Toda la luz que nos llega viene por pequeños paquetes, no es continua.

Se denomina difracción de una onda a la propiedad que tienen las ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija.

Louis de Broglie en 1924 propuso la existencia de ondas de materia, es decir, que toda materia tenía asociada una onda a ella. Para postular esta propiedad de la materia, de Broglie se basó en la explicación del efecto fotoeléctrico que había dado Einstein, confirmando que la luz tenía propiedades cuánticas.

En 1937 Ernst August Friedrich Ruska construyó o diseñó el primer microscopio electrónico, Ruska postuló que los microscopios que usan electrones con longitudes de onda 1000 veces más corta que la de la luz visible, pueden proveer imágenes más detalladas de los objetos que los microscopios que utilizan luz. Un microscopio electrónico es aquel que utiliza electrones en lugar de fotones para formar imágenes de objetos diminutos.

La espectroscopía es  una técnica instrumental ampliamente utilizada para poder determinar la composición cualitativa y cuantitativa de una muestra, mediante la utilización de patrones o espectros conocidos de otras muestras. Hay varios tipos de espectroscopía los más importantes son por perdida de electrones, EELS-EFTEM y de rayos X, y todas tienen en común que proporcionan la mayor parte de la información sobre los niveles energéticos en átomos y moléculas, esta información se obtiene mediante el estudio de la absorción y emisión de radiación electromagnética por parte de la materia.

La tomografía electrónica extiende la visualización en dos dimensiones (2D) a tres dimensiones (3D). La tomografía de electrones es una extensión de la microscopía electrónica de transmisión tradicional y utiliza un microscopio electrónico de transmisión para recoger los datos.

En 1947, cuando Dennis Gabor buscaba un método para mejorar la resolución y definición del microscopio electrónico, se encontró casualmente con un método nuevo e interesante para formar imágenes, al que denominó holografía, que es una técnica que produce una imagen en una película, en la que queda registrada toda la información visual procedente del objeto, su entorno y el espacio en que está.

Electron coherence, dos fuentes de ondas son perfectamente coherentes si tienen una diferencia de fase constante y la misma frecuencia. Es una propiedad ideal de las ondas de interferencia. La coherencia describe todas las propiedades de la correlación entre las cantidades físicas de una sola onda, o entre varias ondas o paquetes de ondas. Cuando las ondas son coherentes, puede formarse un diagrama de interferencia formado por franjas oscuras y claras.

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