FíSica CuáNtica

Física Cuántica

Temas Concepto ¿Por qué cuántica? Dimensiones del mundo atómico 3 realidades que atentan contra el sentido común Recorrido histórico

Grandes representantes Aplicaciones

¿Qué es la Física Cuántica?
Conocida como mecánica ondulatoria.
Rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas que nos es imposible de conocer con exactitud

Física cuántica Las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominada cuántica Posición de las partículas identificado por una Función.

Comienza a principios del siglo XX, en el momento en que dos de las teorías que intentaban explicar lo que nos rodea, la ley de gravitación universal y la teoría electromagnética clásica , se volvían insuficientes para explicar ciertos fenómenos.

La mecánica cuántica rompe con cualquier paradigma de la física hasta este momento, con ella se descubre que el mundo atómico no se comporta como esperaríamos.
La mecánica cuántica nos ha proporcionado las predicciones más exactas, a pesar de estar sujeto a probabilidades.

¿Por qué cuántica?
En una mina de carbón la producción aumenta de un modo continuo (1 granito).
El aumento del personal es discreto
La física aventura del pensamiento.

Ciertas magnitudes cambian de manera continua y otras de forma discontinua. A estos pasos mínimos se les denomina cuantos elementales de la magnitud en cuestión

En física ciertas magnitudes consideradas continuas están formadas por cuantos elementales
ENERGÍA

Quantum es la cantidad más pequeña que es posible tener.

En la física clásica el espacio, la velocidad, el tiempo son continuos.
¿Qué es continuo?

En la física cuántica no existe la continuidad.
¿Cómo se produce la radiación de un cuerpo incandescente? Cuerpo incandescente Libera energía En cuantos de energía (no hay medidas medias)

Las partícula se mueven en saltos cuánticos
En el quantum no existe la ley de continuidad.

Dimensiones del mundo atómico
La física cuántica explica los fenómenos que ocurren en el dominio de los átomos, de sus núcleos y partículas

La mecánica cuántica explica los movimientos.
Toda la física es cuántica

Toda teoría física es fenomenológica (tratan de fenómenos o hechos)
Las teorías clásicas no poseen validez universal: ¿Por qué brilla el sol? ¿Por qué la plata conduce electricidad?

Interesado por saber de dónde viene o como funcionan todo ¿Existe una teoría general de la materia. Algunos logros en el siglo XX El átomo.

Cuerpo incandescente Radiación absorbe emite Cuantos de energía La constante es 10 -34 Teoría del cuerpo incandescente Max Planc

Recorrido histórico
Electrón: descubierto en el año 1897
El mundo está compuesto de bloques de quarks y leptones
quarks leptones Intercambio de partículas denominadas gluones y bosones

Construida sobre la base de la relatividad y la mecánica cuántica.
La cuántica desafía el sentido común (fenómeno de la luz y las partículas conocidas)

J.J. Thompson abrió el micromundo a la investigación (descubrió el electrón como partícula)
George Thompson: los electrones son ondas
Los electrones pueden ser partículas y ondas

Incertidumbre cuántica : una entidad cuántica (electrón) al moverse no tiene un conjunto d propiedades bien determinadas.
Este proceso permite que la molécula de hidrógeno se une a otra en un proceso denominado fisión nuclear.

La fisión nuclear es la fuente básica de la Energía solar.

La teoría de la física cuántica más importantes es la de interacción entre luz y materia (electrodinámica cuántica)
La electrodinámica cuántica se desarrollo por el físico Richard Feyman
Max Plack y los cuantos de energía
Nuls Bohr aplica los conceptos de la física cuántica para entender y desarrollar nuevos modelos de átomos.

ATOMO 1 Emiten radiaciones electromagnéticas hidrógeno, o el níquel, o l a plata, o el carbono Espectros de refracción

3 experimentos que aclaran el fenómeno espectroso
Sólido incandescente Gas monocromático Gas Monocromático frío Espectro continuo de colores Líneas oscuras Absorción

Bohr: modelo atómico. Se llegó a la conclusión de que:
Los electrones existen en estados estáticos de movimiento (continuo)
El átomo emite y absorbe energía
Louis de Broglie: los electrones son partículas y ondas

1920: gran avance de las matemáticas para descubrir el micromundo.
Algunas cosas fuera de la lógica:
Salto cuántico
La dualidad de la onda-partícula
El principio de incertidumbre

Bohr: idea del mundo cuántico
Einstein y Bohr mantenían posiciones opuestas.
Bohr defiende que no encaja con el sentido común
Einstein dice que los fenómenos deben estar basados en la realidad local

Realidad: las entidades cuánticas son reales
Local: nada puede transmitirse a una velocidad superior a la luz

1982 Alain Aspect: el mundo atómico no puede estar compuesto de entidades reales y locales

“ Nadie entiende los fenómenos cuánticos, pero no nos preocupemos por preguntarnos por qué la naturaleza se comporta así, sino que maravillémonos admirando al conocer cómo la naturaleza se comporta”
(Feyman)

3 Realidades que atentan contra el sentido común
El spin electrón
El efecto túnel
El principio de incertidumbre y la dualidad onda-partícula

Spin electrón Partículas que rotan alrededor de un eje

Al dar el electrón una vuelta completa recorre la mitad de su camino. O sea para dar la vuelta completa debe girar 720 grados

El efecto túnel

Causante de la radioactividad nuclear La denominada fusión nuclear que se produce en los núcleos de los átomos de hidrógeno generando la energía en el interior del sol es explicada a través del efecto túnel..

El principio de incertidumbre y la dualidad onda-partícula

PARTÍCULA ONDA E

¿Cómo explica esto la física cuántica?
Es un debate que ha ido desde Newton a Einstein.

1690 Huygens La luz se transmite en ondas esféricas 1704 Newton LUZ La luz está compuesta de partículas diminutas,.

Thomas Young: apoya la teoría de Huygens
Experimento de las dos ranuras
Franjas brillantes y oscuras de diferentes intensidades La luz tiene carácter ondulatorio

Louis de Broglie: si las ondas podían comportarse como partículas ¿podría ser que las partículas se comporten como ondas?
E Puede ser: Partícula Onda

¿Puede la naturaleza ser tan absurda como nos parece en estos experimentos atómicos? (Heisemberg)
Solución La materia no está formada por ondas de materia, sino por ondas de probabilidad. Ondas de probabilidad

Esto explica el efecto túnel Probabilidad de estar al otro lado.

Si los bloques de construcción Subatómica no poseen Las características de los Objetos materiales ¿qué grado de realidad tiene El mundo en que vivimos?

Grandes representantes Albert Einstein efecto fotoeléctrico

Niels Bohr (1885-1962) desarrollo del modelos atómico

Max Planck (1858-1947) radiación de un cuerpo negro

Erwin Schrodinger (1887-1961) mecánica ondulatoria Louis de Broglie (1892-1987):

Werner Heisenberg (1901-1976) Principio de Incertidumbre Max Born (1882-1970)

David Bohm (1917-1992) Richard Feynman (1918-1988)

Aplicaciones La física cuántica no es un ejercicio académico e intelectual sin sentido para la vida

Bomba nuclear Mecanismos láser que permiten Leer un CD Ampliar señales

La vida está llena de interacciones Químicas complejas (ADN) Entender la genética Semiconductores (chips para PC, radios, teléfonos)

Medicina: cirugía láser, resonancia magnética
Algo fuera de lo común la teletrasnportación.

La Teoría Cuántica nos habla de la probabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, no de cuándo ocurrirá ciertamente el suceso en cuestión. Cualquier suceso, por muy irreal que parezca, posee una probabilidad de que suceda, como el hecho de que al lanzar una pelota contra una pared ésta pueda traspasarla. Aunque la probabilidad de que esto sucediese sería infinitamente pequeña, podría ocurrir perfectamente

GRACIAS

http://www.slideshare.net	46
http://historiaivida.blogspot.com	35
http://webcache.googleusercontent.com	2

FíSica CuáNtica

by Google on Jun 11, 2009

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

3 Embeds 83

Statistics

FíSica CuáNtica — Presentation Transcript