DIFRACCIÓN DE ELECTRONES EN UN CRISTAL/ DUALIDAD ONDA PARTÍCULA

 


Fue en 1924 que el científico Louis de Broglie quien planteó la siguiente hipótesis, si la luz tiene esta dualidad, entonces partículas atómicas como el electrón también la tendrá. Esto fue solo un postulado dado por de Broglie. 
El experimento que lo confirmó fue el de difracción de electrones en un cristal, este no fue a propósito como muchos de los experimentos.
Se lo realizó en 1927 por los físicos estadounidenses Clinton Joseph Davinsson y Lester Harbert Gemer, con esta se logró demostrar que las partículas presentan características de “ondas”. 
El experimento consistió en hacer que un haz delgado de electrones choque con un cristal de níquel, como resultado, en la placa se observó que los electrones eran difractados por la red cristalina.
Ahora, las ondas desviadas/difractadas interfieren entre sí en algún punto generando una cierta distribución de intensidad a la que se le llama patrón de difracción, hay dos tipos patrones, el de anillos y de puntos, esto es lo que nos permite ver el movimiento ondulatorio de la partícula, claro de manera microscópica.
Patrón de difracción obtenido al hacer incidir un haz de electrones en aluminio policristalino (una masa de aluminio compuesta de multitud de cristales diminutos orientados al azar). G.P. Thomson encontró un patrón similar usando una lámina de oro. Fuente: Cassidy Physics Library.


La luz se comporta como una corriente de partículas o fotones lo cual Einstein lo percató. En cambio, a partir del trabajo de Maxwell sobre el electromagnetismo y de toda una serie de experimentos práctico que la luz también se comporta como una onda. Esta dualidad supone un serio desafío para el sentido común y para la experiencia cotidiana: las ondas son dispersas y continuas, mientras que las partículas son locales y discretas. Hasta el día de hoy, nadie llega a comprender cómo puede algo ser las dos cosas.

Según la física clásica, existe una clara distinción entre ondas y partículas. Las partículas tienen una posición definida en el espacio y tienen masa, mientras que las ondas que se extienden en el espacio se caracterizan por tener una velocidad definida y masa cero. 
Actualmente se considera que la dualidad onda-partícula es un “concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa”. (Stephen Hawking, 2001)

En cuanto a la física moderna debemos tomar en cuenta que se dio a destacar el físico Frances Louis de Broglie el cual logró proponer que si la luz, la cual se creía que era una onda poseía un comportamiento de partícula mediante algunas condiciones, por lo tanto, las partículas como el electrón cumplirían la dualidad con tal onda, tiempo después George Thomson obtuvo uno de los premios más importantes como lo es el premio Nobel por llegar a demostrar que los electrones son ondas, lo importante es que el padre de George Thomson, John Thomson gano un premio igual de importante tras demostrar que los electrones eran partículas.


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