fisica

TRABAJO COLABORATIVO 1

HECTOR JHAIR LESMES CORREAL
GRUPO
299002-140

ORLANDO HARKER
TUTOR

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE
CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA
2013

INTRODUCCIÓN

En esta actividad, hacemos énfasis en la extensión de los conceptos
aprendidos durante el estudio de esta unidad, donde nos hacen entender un poco
de la interesante estructurainterna del átomo y su compleja pero maravillosa
organización interna.
De esta manera ahondaremos en el estudio de dos conceptos de alta
importancia dentro del marco de la mecánica cuántica: El principio de
incertidumbre de Heisenberg, el cual es sin duda, uno de los enigmas más
grandes de la historia de la humanidad; y la ecuación donde se explica el valor de
la frecuencia exacta a la que unelectrón en un nivel de energía n salta para
convertirse en electrón de conducción por medio de una fuerza externa aplicada,
comúnmente conocida como efecto fotoeléctrico.
En una segunda parte realizaremos tres (3) ejercicios propuestos por el
tomo III del libro de Alonso y Finn (Física: Fundamentos Cuánticos y Estadísticos),
para confirmar la completa asimilación de conocimientos,importante para encarar
con seguridad la segunda parte de esta apasionante materia.
Esperamos que este trabajo sea del agrado de todo aquel que tenga la
posibilidad de leerlo.

1. Principio de incertidumbre (versión de posición y versión de energía).
Esta teoría contempla la característica de la dualidad onda-partícula (la luz
presenta las propiedades de una partícula, así como las de una onda),que
Einstein había intuido como necesaria, y el principio de incertidumbre, que
establece que la exactitud de los procedimientos de medición es limitada. Además,
esta teoría suponía un rechazo fundamental a la noción estricta de causalidad. Sin
embargo, Einstein mantuvo una posición crítica respecto a estas tesis hasta el
final de su vida. “Dios no juega a los dados con el mundo”, llegó adecir.
El hecho de que una partícula parezca poseer cierto grado de incertidumbre
acerca del lugar donde se encuentra es solo parte del problema. La partícula
parecería estar insegura de qué es ella misma, porque en ciertas ocasiones
presenta las características de una partícula y en otras las características de una
onda. Cómo explica la física cuántica, esa aparente paradoja nos lleva a undebate que ha durado los últimos 300 años, comenzando con Isaac Newton.
En 1690 Huygens propuso que la luz se transmite en ondas esféricas que se
propagan a partir de una fuente luminosa. Newton rechazó la teoría ondulatoria y
en 1704 propuso que la luz estaba compuesta por partículas diminutas.
Un siglo después otro físico, Thomas Young, inclinó la balanza a favor de
Huygens probando que la luzposeía ciertas propiedades que sólo era posible
asociar con una onda. Esto era así debido a que la luz en un famoso experimento
conocido como el experimento de las dos ranuras, producía interferencia, y para

los físicos, cuando dos fenómenos interfieren entre sí se dice que se propagan en
el espacio como una onda. ¿Cómo fue esto?
Young colocó una pequeña fuente luminosa que proyectaba suluz a través de
dos delgadas ranuras practicadas en un trozo de material opaco. Esta luz luego de
pasar por las ranuras, se proyectaba en una pantalla. Young comprobó que en
lugar de haber dos franjas de luz en la pantalla, como debería ocurrir si la luz
fueran partículas que viajan en línea recta, había una serie de franjas brillantes y
oscuras de diferentes intensidades.

Fig.1: Grafica querecrea el experimento realizado por Young en 1801.

Su conclusión fue que este era un patrón de interferencia que solo se
explica por el supuesto de que la luz que pasa por las ranuras tiene características
ondulatorias. Esta versión se aceptó y duró otros cien años, hasta que aparecieron
dos fenómenos que no se podían explicar con los conceptos de la física clásica. El
primero consistió...