Mecanica cuantica

OBJETIVO DE LA MATERIA
La asignatura de fundamentos de física contribuye en el perfil de la carrera de gestión empresarial fortaleciendo y adaptando los conocimientos de la física con la finalidad de atender la realidad y necesidades de la empresa; desarrollando el ejercicio de los prototipos o modelos establecidos en cada empresa.
Tener una visión general del desarrollo de la física con elfin de desarrollar la creatividad para ser aplicadas a los modelos físicos.



MECANICA CUANTICA

Tambien conocida como mecánica ondulatoria es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de esta es tan pequeña, en torno a 1.000 atomos, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una particula,o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar la propia particula (descrita según el principio de incertidumbre de heinsberg).

La teoría cuántica fue desarrollada en su forma básica a lo largo de la primera mitad del siglo XX. El hecho de que la energía se intercambie de forma discreta se puso de relieve por hechos experimentales como los siguientes,inexplicables con las herramientas teóricas anteriores de la mecánica clásica o la electrodinámica:


Fig. 1: La función de onda del electrón de un átomo de hidrógeno posee niveles de energía definidos y discretos denotados por un número cuántico n=1, 2, 3,... y valores definidos de momento angular caracterizados por la notación: s, p, d,... Las áreas brillantes en la figura corresponden a densidadeselevadas de probabilidad de encontrar el electrón en dicha posición.

• Espectro de la radiación del cuerpo negro, resuelto por Max Planck con la cuantización de la energía. La energía total del cuerpo negro resultó que tomaba valores discretos más que continuos. Este fenómeno se llamó cuantización, y los intervalos posibles más pequeños entre los valores discretos son llamados quanta (singular:quantum, de la palabra latina para «cantidad», de ahí el nombre de mecánica cuántica). El tamaño de un cuanto es un valor fijo llamado constante de Planck, y que vale: 6.626 ×10-34 julios por segundo.
• Bajo ciertas condiciones experimentales, los objetos microscópicos como los átomos o los electrones exhiben un comportamiento ondulatorio, como en la interferencia. Bajo otras condiciones, lasmismas especies de objetos exhiben un comportamiento corpuscular, de partícula, («partícula» quiere decir un objeto que puede ser localizado en una región concreta del espacio), como en la dispersión de partículas. Este fenómeno se conoce como dualidad onda-partícula.
• Las propiedades físicas de objetos con historias asociadas pueden ser correlacionadas, en una amplitud prohibida para cualquierteoría clásica, sólo pueden ser descritos con precisión si se hace referencia a ambos a la vez. Este fenómeno es llamado entrelazamiento cuántico y la desigualdad de Bell describe su diferencia con la correlación ordinaria. Las medidas de las violaciones de la desigualdad de Bell fueron algunas de las mayores comprobaciones de la mecánica cuántica.
• Explicación del efecto fotoeléctrico, dada porAlbert Einstein, en que volvió a aparecer esa "misteriosa" necesidad de cuantizar la energía.
• Efecto Compton.
El desarrollo formal de la teoría fue obra de los esfuerzos conjuntos de varios físicos y matemáticos de la época como Schrödinger, Heisenberg, Einstein, Dirac, Bohr y Von Neumann entre otros (la lista es larga). Algunos de los aspectos fundamentales de la teoría están siendo aúnestudiados activamente. La mecánica cuántica ha sido también adoptada como la teoría subyacente a muchos campos de la física y la química, incluyendo la física de la materia condensada, la química cuántica y la física de partículas.
La región de origen de la mecánica cuántica puede localizarse en la Europa central, en Alemania y Austria, y en el contexto histórico del primer tercio del siglo XX....