Previo 6: Óptica Geométrica y Polarización (parte II)

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Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Previo 6: Óptica Geométrica y Polarización (parte II)

Física III

Yuliana Guadalupe López Tafoya

Prof. Jesús Felipe Lanuza García

Gpo: 2401 A

Fecha de Entrega 21/Marzo/2019

Semestre 2019-II

Examen 1

1A. Dualidad

Investigación

Para empezar a tratar el tema, es necesario una definición “La dualidad onda-corpúsculo, también llamada dualidad onda-partícula, postula que todas las partículas presentan propiedades de onda y partícula. Más específicamente:

*Como partículas pueden presentar interacciones muy localizadas.
*Como ondas exhiben el fenómeno de la interferencia.

Actualmente se considera que la dualidad onda-partícula es un “concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa”.

En el terreno de la física clásica la que surgió en el siglo XVII en torno a la naturaleza de la luz: ¿es la luz un fenómeno ondulatorio?, o ¿está hecha de corpúsculos? Entre la doctrina corpuscular de Newton y la teoría ondulatoria de Huygens no parecía haber conciliación posible; los dos conceptos involucrados son desde el punto de vista clásico opuestos e incompatibles, y no parece que puedan referirse simultáneamente a un mismo sistemáticamente, puede decirse que el siglo XIX casi concluye exitosamente con una idea clara de que las ondas son ondas —la luz entre ellas— y las partículas son partículas, y de que se trata de entes diferentes y fácilmente distinguibles, al menos en principio. En la última década del siglo, J. J. Thomson establece que los rayos catódicos, ya muy famosos en esos tiempos, están constituidos por partículas con carga y masa, los llamados electrones. Pero casi al mismo tiempo Roentgen y Becquerel descubren otras emisiones; sabiamente se les llama rayos X, alfa, beta, gama… en lo que se determina si son ondas o partículas.
En cuanto a los rayos alfa y beta, con el tiempo queda claro que son partículas con carga y masa: núcleos de helio y electrones, respectivamente. La situación de los rayos X (y los rayos gama), sin embargo, se complica, porque de manera alternada se van encontrando en el laboratorio evidencias en un sentido y en el otro. Los rayos X se difractan, como las ondas; pero también ionizan la materia a su paso y se propagan de manera unidireccional, como corpúsculos. Pero además viajan con la velocidad de la luz y son de naturaleza electromagnética, como la luz.

La luz y los rayos X, y las otras radiaciones electromagnéticas son combinaciones de onda y partícula.

Visto en clase

Concepto de Fenomenología: Explica teóricamente lo que se observa

Concepto de Teoría: Es imaginación humana, idea de cómo es el universo después si gusta se puede buscar confirmaciones o reputaciones experimentales (idea Filosófica)

Fotón: partícula más importante     Electrón     Protón     Neutrón…[pic 3][pic 4][pic 5]

Porque los fotones son tan importantes, sin fotones no hay electrones, No hay materia

Para cada una de las partículas en Universo con masa>0

0[pic 6]

Fenómenos Ondulatorios            Dualidad Onda-Corpúsculo

Fenómenos Corpusculares

Opinión privada del alumno

De acuerdo a la visto en clase y a lo investigado en las bibliografías señaladas anteriormente, mi opinión es muy similar ya que ninguna investigación se desvía con la conclusión general la cual es que todas las partículas presentan combinaciones de onda y partícula, Fenómenos ondulatorios como Fenómenos Corpusculares no se pueden tomar de manera separadas. Como la energía hν de un fotón incidente se emplea en parte con la finalidad de realizar el trabajo de arrancar un electrón y en parte a fin de proporcionarle energía cinética, para que un fotón puede arrancar un electrón es preciso que su energía hν sea mayor que el trabajo que hay que cumplir. Así pues, si un fotón no dispone de energía suficiente no es posible sumar la energía de otro fotón para conseguir el desprendimiento de un electrón. Es por ello que el Fotón es la partícula más importante.

1B. Efecto Foto-Eléctrico

Investigación

A finales del siglo XIX una serie de experimentos pusieron de manifiesto que la superficie de un metal emite electrones cuando incide sobre él luz de frecuencia suficientemente elevada (generalmente luz ultravioleta).
Este fenómeno se conoce como efecto[pic 7]

En 1905 A. Einstein pudo explicar el efecto fotoeléctrico basándose en la hipótesis de Planck. Para esto Einstein suponía que la radiación electromagnética está formada de paquetes de energía, y que dicha energía depende de la frecuencia de la luz:

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De esta manera se puede explicar perfectamente el efecto fotoeléctrico.

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• No todos los fotoelectrones tienen la misma energía ya que algunos
  se emiten desde sitios más profundos y el trabajo que hay que realizar para arrancarlos del metal (función de trabajo) es mayor

Visto en clase

Fenómenos ondulatorios y Corpusculares: totalmente opuesto[pic 10]

Mentira en pasados siglos: Fenómenos ondulatorios        son siempre [pic 11]

                                            Fenómenos Corpusculares           juntos

Vedad desde Einstein 1905: Luz es haz de corpúsculos Fotones, Nobel en 1922

Electrón es Onda de Broghe tesis, doctorado 1922, Nobel en 1929

Planck 1900, Einteín 1905: Enegia= hf = frecuencia[pic 12]

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