Quimica 2





























1.4.1 PRINCIPIO DE DUALIDAD.POSTULADO DE BROGLIE
El físico francés Louis de Broglie en 1924, considero, que la luz no solo es un efecto corpuscular sino también ondulatorio. La dualidad onda-corpúsculo es la posesión de propiedades tanto ondulatorias como corpusculares por parte de los objetos subatómicos. La teoría de la dualidad de la materia considera que lamateria tiene un comportamiento corpúsculo-onda o partícula-onda.
Postulados de Broglie:
Diversos experimentos de óptica aplicada llevaron a la consideración de la luz como una onda.
De otra parte el efecto fotoeléctrico demostró la naturaleza corpuscular de la luz (fotones)
En 1924 De Broglie sugirió que el comportamiento dual de la onda-partícula dado a la luz, podría extenderse con un razonamientosimilar, a la materia en general. Las partículas materiales muy pequeñas (electrones, protones, átomos y moléculas) bajo ciertas circunstancias pueden comportarse como ondas. En otras palabras, las ondas tienen propiedades materiales y las partículas propiedades ondulatorias (ondas de materia)
Según la concepción de Broglie, los electrones en su movimiento deben tener una cierta longitud de onda porconsiguiente debe haber una relación entre las propiedades de los electrones en movimiento y las propiedades de los fotones.
La longitud de onda asociada a un fotón puede calcularse:
Longitud de onda en cm.
H= Constante de Planck= 6,625 x 10-27 ergios/seg
M= Masa
C= Velocidad de la Luz
Esta ecuación se puede aplicar a una partícula con masa (m) y velocidad (v), cuya longitud de onda sería:Una de las más importantes aplicaciones del carácter ondulatorio de las partículas materiales es el microscopio electrónico, en el cual en vez de rayos de luz se emplea una corriente de electrones.




1.4.2 PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG
El hecho de que cada partícula lleva asociada consigo una onda, impone restricciones en la capacidad para determinar al mismo tiempo su posición y suvelocidad. Este principio fué enunciado por W. Heisenberg en 1927.
Es natural pensar que si una partícula está localizada, debemos poder
asociar con ésta un paquete de ondas más o menos bien localizado.
Un paquete de ondas se construye mediante la superposición de un número
infinito de ondas armónicas de diferentes frecuencias.
En un instante de tiempo dado, la función de onda asociada con unpaquete
de ondas está dado por

donde k representa el número de onda

y donde la integral representa la suma de ondas con frecuencias (o número
de ondas) que varían desde cero a mas infinito ponderadas mediante el factor
g(k).
El momento de la partícula y el número de ondas están relacionados
ya que

de lo cual se deduce que

Queda claro que para localizar una partícula es necesario sumar todas
lascontribuciones de las ondas cuyo número de onda varía entre cero e
infinito y por lo tanto el momento  también varía entre
cero e infinito. Es decir que está completamente indeterminado.
Para ilustrar lo anterior hemos indicado en la siguiente figura diferentes
tipos de paquetes de onda y su transformada de Fourier que nos dice
como están distribuidas las contribuciones de las ondas con número deondas
k dentro del paquete.

En el primer caso vemos que un paquete de ondas bien localizado en el
espacio x, tiene contribuciones prácticamente iguales de todas las ondas
con número de ondas k.
En el segundo caso vemos que si relajamos un poco la posición del paquete de ondas, también es posible definir el número de ondas (o el momento) de la partícula.
En el último caso vemos que para definir bienel momento  de la partícula, entonces su posición queda completamente indefinida.
Es posible determinar el ancho, o la incertidumbre, del paquete de ondas tanto en el espacio normal  como en el espacio de momentos.
El principio de incertidumbre nos dice que hay un límite en
la precisión con el cual podemos determinar al mismo tiempo la
posición y el momento de una partícula.
La expresión...