Onda de materia
Las ondas de materia son una parte central de la teoría de la mecánica cuántica , siendo un ejemplo de dualidad onda-partícula . Toda la materia exhibe un comportamiento ondulatorio . Por ejemplo, un haz de electrones puede difractarse como un haz de luz o una onda de agua. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la longitud de onda es demasiado pequeña para tener un impacto práctico en las actividades cotidianas.
El concepto de que la materia se comporta como una onda fue propuesto por el físico francés Louis de Broglie ( / d ə ˈ b r ɔɪ / ) en 1924. También se conoce como la hipótesis de De Broglie . [1] Las ondas de materia se denominan ondas de De Broglie .
La longitud de onda de De Broglie es la longitud de onda , λ , asociada con una partícula masiva (es decir, una partícula con masa, a diferencia de una partícula sin masa) y está relacionada con su momento , p , a través de la constante de Planck , h :
El comportamiento ondulatorio de la materia fue demostrado experimentalmente por primera vez por el experimento de difracción de metal delgado de George Paget Thomson , [2] e independientemente en el experimento de Davisson-Germer , ambos usando electrones; y también se ha confirmado para otras partículas elementales , átomos neutros e incluso moléculas . Porque su valor es el mismo que el de la longitud de onda Compton .
A fines del siglo XIX, se pensaba que la luz consistía en ondas de campos electromagnéticos que se propagaban de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell , mientras que se pensaba que la materia consistía en partículas localizadas (ver historia de la dualidad de onda y partícula ). En 1900, esta división quedó en entredicho cuando, investigando la teoría de la radiación del cuerpo negro , Max Planck propuso que la luz se emite en cuantos discretos de energía. Fue completamente cuestionado en 1905. Ampliando la investigación de Planck de varias maneras, incluida su conexión con el efecto fotoeléctrico , Albert Einstein propuso que la luz también se propaga y absorbe en cuantos; ahora llamados fotones. Estos cuantos tendrían una energía dada por la relación de Planck-Einstein :
donde ν (letra griega minúscula nu ) y λ (letra griega minúscula lambda ) denotan la frecuencia y la longitud de onda de la luz, c la velocidad de la luz y h la constante de Planck . [3] En la convención moderna, la frecuencia está simbolizada por f como se hace en el resto de este artículo. El postulado de Einstein fue confirmado experimentalmente por Robert Millikan y Arthur Compton durante las próximas dos décadas.
