Mecanica cuantica

Exposición Mecánica Cuántica y Átomo de Hidrogeno.

Grado 11B

Mecánica cuántica
Intenta explicar el comportamiento de la materia y la energía y revela la existencia del átomo y los misterios de la estructura atómica, ya que la mecánica clásica no podía explicarlo debidamente.
Esta es la base de los estudios del átomo, los núcleos y las partículas elementales, siendo la última de lasgrandes ramas de la física.
Comienza a principios del siglo XX en el momento en que otras teorías intentaban explicar lo que nos rodeaba, como por ejemplo la ley de la gravitación universal y la teoría electromagnética clásica, pero las dos eran insuficientes para explicar ciertos fenómenos; entonces fue cuando Max Planck enuncio la hipótesis de que la radiación electromagnética es absorbida yemitida por la materia en forma de fotones ( partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética)de energía mediante una constante estadística que se denomino constante de planck. Esta hipótesis la retomo Albert Einstein propuesto que la luz, en ciertas circunstancias ,se comporta como partículas de energía independientes, esta idea fue aplicada también para proponer una teoríasobre el calor especifico , es decir , que resuelve cual es la cantidad de calor necesaria para aumentar en una unidad la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo.
Después hacia 1925, Luis de broglie propuso que cada partícula material tiene una longitud de onda asiciada, inversamente proporcional a su masa (llamada momentum) y dada por su velocidad, poco después Erwin Schrödingerformulo una ecuación de movimiento para ondas de materia. Cuya existencia había propuesto que broglie y varios experimentos sugerían eran reales.
La mecánica cuántica introduce así una serie de hechos contra intuitivos que no aparecían en los paradigmas anteriores de la física, con ella se descubre el mundo atómico y su verdadero comportamiento. algunos conceptos comoincertidumbre, indeterminación o cuantización son introducidos por primera vez dando como resultado predicciones experimentales mas exactas, a pesar de estar sujeta a las probabilidades.
Desarrollo Histórico:
La teoría cuántica como ya mencionamos, 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 empezó a demostrar por hechosexperimentales como los siguientes, inexplicables con las herramientas teóricas "anteriores" de la mecánica clásica o la electrodinámica:
* 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 máspequeños 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 uncomportamiento ondulatorio, como en la interferencia. Bajo otras condiciones, las mismas 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 relacionadaspueden ser correlacionadas en una amplitud prohibida por cualquier teoría clásica, en una amplitud tal que sólo pueden ser descritos con precisión si nos referimos 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 de las mayores...