J.J Thomson
Los átomos son esferas
con carga positiva, los electrones
están “empotrados” en la
misma.
-Estados estacionarios .
E. Rutherford
- Núcleo atómico N. Bohr
con carga (+) alrededor
del cual se mueven los
electrones .
¿Qué fenómenos evidencian el
carácter corpuscular de la luz?
Efecto
fotoeléctrico
A. Einstein
Arthur
Compton
Efecto
Compton
Arthur Compton
Físico estadounidense que
fue galardonado con el Premio
Nobel de Física en 1927 por su
descubrimiento del efecto que lleva
su nombre.
El efecto Compton permitió
confirmar que la radiación electromagnética tiene propiedades
corpusculares.
d  i 
d <  i
Ef(d) < Ef(i)
Efecto Compton:
Es el efecto de disminución de la
frecuencia de la radiación dispersada por el choque con un electrón,
respecto a la radiación incidente.
•Los fotones poseen masa, energía
y cantidad de movimiento .
h
Pf =
f
Ef = h
¿El carácter dual es un
comportamiento
exclusivo de la luz?
Louis Victor de
Broglie
" …Para ambas, materia y radiación,
es necesario introducir los conceptos
de partícula y de onda a la vez….”
- El dualismo no es solo un
comportamiento de la luz, sino
que tiene validez universal.
La familia de Louis de Broglie (1892) perteneció a la nobleza desde
los tiempos de Luis XIV. Aunque De Broglie inicialmente estudió
literatura e historia, su hermano Maurice, quien era físico, le contagió
su entusiasmo por la investigación de las leyes naturales. Maurice
acababa de regresar del Primer Congreso Solvay )1911), financiado
por el " rey de la sosa cáustica ", el belga Ernest Solvay y en el que
tomaron parte todas las luminarias de la ciencia. Nernst, Poincaré,
Langevin, Rutherford, Lorentz, Planck y Marie Curie están en primera
fila de la fotografía y no es díficil reconocer a Einstein junto a ellos.
Terminado el Congreso, Marie relató a Louis de Broglie los debates
sobre el fotón y su naturaleza dual, de onda y partícula. De Broglie,
ante los resultados de Compton, se preguntaba en la tesis doctoral
que presentó en 1924 si acaso la inversa del efecto Compton sería
cierta : si las ondas son partículas ¿no serán ondas las partículas ?
Al recibir el premio Nobel en 1929, Louis de Broglie diría : " Para
ambas, materia y radiación, la luz en especial, es necesario introducir
los conceptos de partícula y de onda a la vez. En otras palabras, se
tiene que suponer siempre la existencia de partículas acompañadas
por ondas.
Si la longitud de onda de los
fotones esta relacionada con su
cantidad de movimiento:
f =
e
h
por analogía :
Pf
e  longitud de
onda electrón
h
Pe  cantidad de
= mv
e
e e movimiento del
electrón
ve = 1,4·108 m/s
h
e = m v = 5·10-12 m
e e
∆y→ poder
resolutivo
Microscópico
electrónico
∆ymic.elect. = 6·10-11 m
∆yópt. = 3·10-7 m
Microscópico óptico
¡Con el microscópio electrónico
se pueden observar objetos
cuyas dimensiones sean de
6·10-11 m!
Esta microfoto
electrónica de
transmisión
coloreada muestra
un bacteriófago T4,
un virus que sólo
infecta a las
bacterias.
Cañón de
electrones
detector
Cristal de
niquel
Clinton Davisson
Lester Germer
Obtuvieron no sólo la reflexión
de electrones, sino también
¡su difracción!
Clinton Davisson (1881-1952) y George Thomson (18921975), este último hijo de J. J. Thomson, descubridor del
electrón, compartieron en 1937 el premio Nobel de Física por
sus estudios de la difracción de electrones. Fue este un caso
más en la historia de la ciencia en que se realizaron
descubrimientos simultánea e independientemente. Y,
también en el caso de Davisson, uno de esos
descubrimientos "por accidente". Davisson, a quien vemos
en la foto con su colega Lester Germer, estudiaba la reflexión
de electrones por un blanco de níquel con el dispositivo que
aquí se muestra. El experimento lo realizaban al vacío,
dentro de un tubo. El tubo se dañó y el aire penetró en él,
oxidando la muestra de níquel. Para limpiar el blanco, los
físicos lo recalentaron, recristalizándolo. Poco después
obtuvieron no sólo reflexión de electrones, ¡sino también
difracción de partículas!
George P. Thomson
Fue galardonado con el
Premio Nobel de Física en
1937 por su aporte respecto
a la difracción de los
electrones por los cristales,
mostrando así sus
propiedades ondulatorias.
Difracción de
electrones enviados
contra una lámina
de aluminio
•La naturaleza ondulatoria es una
propiedad de todas las partículas.
•Cálculo de la longitud de onda
de una bala de fusil cuya masa
es de 9 g y mueve a una
velocidad de 400 m/s.
–34
6,6·10
Js
h
b = m v =
–3
2
b b 9·10 kg·4·10 m/s
b
–
34
=1,8·10 m
¡Muy pequeña !
No se manifiesta
Werner K. Heisenberg
Principio de indeterminación
Este principio afirma que es
imposible medir simultáneamente
de forma precisa la posición y el
momento lineal de una partícula.
Heisenberg fue galardonado con
el Premio Nobel de Física en 1932.
2
El movimiento de una
micropartícula se describe en la mecánica
cuántica con ayuda de
cierta función de las
coordenadas y del
tiempo denominada
función de onda ( )
2→ determina la probabilidad que
pueda ser hallada una micropartícula
en una pequeña región.
Erwin Schrödinger
Pionero en el campo de la teoría
cuántica, es conocido sobre todo
por su teoría matemática de la
mecánica ondulatoria de los
electrones. Compartió el Premio
Nobel de Física de 1933 con el
físico británico Paul A. M. Dirac
por su contribución a la mecánica
cuántica.
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