fisica moderna

UNIVERSIDAD MICHOACANA
DE
SAN NICOLAS DE HIDALGO




FISICA MODERNA



INDICE

PAG.

DUALIDAD ONDA PARTICULA _______________________ 3

RADIACION DE CUERPO NEGRO _______________________ 5

CATASTROFE ULTRAVIOLETA _______________________ 9

LEY DE PLANCK __________________________________ 13EFECTO FOTOELECTRICO ____________________________ 14

ESPECTRO DE HIDROGENO ___________________________ 15

ATOMO DE RUTHERFORD ____________________________ 16

ATOMO DE BOHR ___________________________________ 19

EL LÁSER Y SUS APLICASIONES ________________________ 23

FLUORECENCIA Y FOSFORECENCIA _____________________ 28

CONCLUSIONES____________________________________

BIBLIOGRAFIA __________________________________ 30
DUALIDAD ONDA - PARTICULA
Al finalizar el siglo XIX, gracias a la teoría atómica, se sabía que toda materia estaba formada por partículas elementales llamadas átomos. La electricidad se pensó primero como un fluido, pero Joseph John Thomson demostró que consistía en un flujo de partículasllamadas electrones, en sus experimentos con rayos catódicos. Todos estos descubrimientos llevaron a la idea de que una gran parte de la Naturaleza estaba compuesta por partículas. Al mismo tiempo, las ondas eran bien entendidas, junto con sus fenómenos, como la difracción y la interferencia. Se creía, pues, que la luz era una onda, tal y como demostró el Experimento de Young y efectos tales comola difracción de Fraunhofer.
Cuando se alcanzó el siglo XX, no obstante, aparecieron problemas con este punto de vista. El efecto fotoeléctrico, tal como fue analizado por Albert Einstein en1905, demostró que la luz también poseía propiedades de partículas. Más adelante, la difracción de electrones fue predicha y demostrada experimentalmente, con lo cual, los electrones poseían propiedades que habíansido atribuidas tanto a partículas como a ondas.
Esta confusión que enfrentaba, aparentemente, las propiedades de partículas y de ondas fue resuelta por el establecimiento de la mecánica cuántica, en la primera mitad del siglo XX. La mecánica cuántica nos sirve como marco de trabajo unificado para comprender que toda materia puede tener propiedades de onda y propiedades de partícula. Todapartícula de la naturaleza, sea un protón, un electrón, átomo o cual fuese, se describe mediante una ecuación diferencial, generalmente, la Ecuación de Schrödinger. Las soluciones a estas ecuaciones se conocen como funciones de onda, dado que son inherentemente ondulatorias en su forma. Pueden difractarse e interferirse, llevándonos a los efectos ondulatorios ya observados. Además, las funciones de ondase interpretan como descriptores de la probabilidad de encontrar una partícula en un punto del espacio dado. Quiere decirse esto que si se busca una partícula, se encontrará una con una probabilidad dada por el módulo al cuadrado de la función de onda.
En el mundo macroscópico no se observan las propiedades ondulatorias de los objetos dado que dichas longitudes de onda, como en las personas, sondemasiado pequeñas. La longitud de onda se da, en esencia, como la inversa del tamaño del objeto multiplicada por la constante de Planck h, un número extremadamente pequeño.
Las primeras teorías comprensibles de la luz fueron expuestas por Christiaan Huygens, quien propuso una teoría ondulatoria de la misma, y en particular, demostrando que cada punto de un frente de onda que avanza es de hecho elcentro de una nueva perturbación y la fuente de un nuevo tren de ondas. Sin embargo, su teoría tenía debilidades en otros puntos y fue pronto ensombrecida por la Teoría Corpuscular de Isaac Newton.
Aunque previamente Sir Isaac Newton, había discutido este prolegómeno vanguardista con Pierre Fermat, otro reconocido físico de la óptica en el siglo XVII, el objetivo de la difracción de la luz...