particulas y ondas documentales andres gx
Summary
TLDREl guion explora la revolucionaria teoría de la física cuántica, donde la luz y las partículas muestran comportamientos dualistas. Desde la constatante de Planck y la ecuación de Einstein para el efecto fotoeléctrico, hasta la ola-particula de de Broglie y la mecánica ondulatoria de Schrödinger, se desentraña cómo la luz y los electrones pueden actuar como ondas y partículas. El principio de incertidumbre de Heisenberg y la polarización de la luz son explicados de una manera sencilla y accesible, invitando a los espectadores a reflexionar sobre las profundas implicaciones de la física cuántica en el universo y la materia.
Takeaways
- 🧐 El script comienza hablando de cómo, a principios del siglo XX, los científicos comenzaron a darse cuenta de la necesidad de ideas atrevidas para entender la estructura del átomo.
- 💡 Max Planck, en Alemania, se enfrentó al problema de la radiación de cuerpos brillantes y propuso que la luz es emitida en paquetes discretos de energía, lo que llevó a la introducción de la constante de Planck.
- 🌟 La teoría de Planck sugiere que la energía de la luz está relacionada con su frecuencia, lo que desafió la teoría de Maxwell y llevó a la idea de que la luz es absorbida y emitida en cantidades discretas.
- 🔬 El efecto fotoeléctrico, descrito por Einstein, confirmó la idea de Planck sobre los paquetes de energía y ganó a Einstein el Premio Nobel de Física.
- 🌌 Louis de Broglie propuso que, si las ondas de luz pueden ser partículas, también podrían los electrones ser ondas, lo que llevó a la teoría de la mecánica ondulatoria.
- 🌀 La teoría de Schrödinger sugiere que las partículas, al igual que las ondas, tienen propiedades de ambas, y que su comportamiento puede describirse por probabilidades.
- 🚫 Werner Heisenberg, con su principio de incertidumbre, estableció que no se puede conocer simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento de una partícula con precisión.
- 🔄 La física cuántica, con sus fundamentos en las teorías de Planck, Einstein, de Broglie, Schrödinger y Heisenberg, describe un universo donde la luz y las partículas muestran comportamientos de partículas y ondas.
- 🎲 La teoría cuántica introduce la idea de que los fenómenos a nivel subatómico están gobernados por probabilidades, en lugar de determinismo clásico.
- 🕊️ La aceptación de la física cuántica ha sido lenta, incluso por parte de quienes contribuyeron a su desarrollo, como Planck y Einstein, quienes cuestionaron sus implicaciones filosóficas.
Q & A
¿Qué fenómeno común desencadenó la curiosidad científica sobre la estructura del átomo?
-El fenómeno del brillo de los cuerpos incandescentes, como una bombilla, donde cuanto más caliente está su filamento, más intensidad tiene, fue el punto de partida para indagar en la estructura del átomo.
¿Qué teoría de la luz era predominante antes de los descubrimientos del siglo XX mencionados en el guion?
-La teoría de James Clerk Maxwell, que trataba sobre la luz y otras formas de radiación electromagnética, era la teoría principal antes de los nuevos descubrimientos.
¿Qué problema no podía explicar la teoría de Maxwell con respecto a los cuerpos brillantes?
-La teoría de Maxwell no podía explicar por qué los cuerpos brillantes, al calentarse, emitían luz predominantemente de frecuencias bajas y no también de frecuencias más altas.
¿Qué hipótesis revolucionaria propuso Max Planck para explicar el problema de la radiación de cuerpos brillantes?
-Max Planck propuso que la luz es absorbida o emitida en paquetes discretos de energía, lo que se conoce como la hipótesis de la cuantización de la energía.
¿Cuál es la relación entre la energía de una partícula de luz y su frecuencia según la ecuación de Planck?
-Según la ecuación de Planck, la energía de una partícula de luz (E) es igual a una constante (h) multiplicada por la frecuencia (ν) de la luz, E = hν.
¿Qué fenómeno demuestra la existencia de los paquetes de energía de Planck en el campo electromagnético?
-El efecto fotoeléctrico, que fue explicado por Albert Einstein, demuestra la existencia de los paquetes de energía de Planck, ya que los electrones requieren de una cantidad específica de energía para escapar de un metal.
¿Qué teoría propuso Louis de Broglie sobre la naturaleza de las partículas y las ondas?
-Louis de Broglie propuso que, si las ondas de luz pueden ser partículas (fotones), entonces las partículas (como los electrones) también pueden comportarse como ondas, sugiriendo una conexión entre la energía de una partícula y la frecuencia de su onda.
¿Qué modelo del átomo fue explicado y reforzado por la teoría de de Broglie sobre las partículas y las ondas?
-La teoría de de Broglie ayudó a explicar y reforzar el modelo de Bohr del átomo, donde los electrones solo pueden existir en órbitas con longitudes de onda enteras que producen interferencias constructivas.
¿Qué principio fundamental de la naturaleza propuso Werner Heisenberg?
-Werner Heisenberg propuso el principio de incertidumbre, que establece que es imposible conocer simultáneamente la posición exacta y la cantidad de movimiento exacta de una partícula.
¿Cómo funciona la polarización de la luz y cómo se relaciona con la naturaleza ondulatoria de la luz?
-La polarización de la luz implica permitir que solo pasen a través de un filtro, como un polaroid, las oscilaciones del campo electromagnético en una dirección determinada, mostrando que la luz es una onda transversal que oscila perpendicular a la dirección de propagación.
¿Cómo se puede explicar la aparición de la luz después de pasar por tres cristales polaroid en diferentes ángulos?
-La luz reaparece en la pantalla debido a las probabilidades de polarización de los fotones, que pueden pasar a través de los filtros dependiendo de su orientación, demostrando tanto la naturaleza ondulatoria como la naturaleza particulate de la luz.
Outlines
🔬 La Revolución Cuántica y la Estructura del Átomo
El primer párrafo introduce el inicio de la revolución cuántica a principios del siglo XX, donde los científicos comenzaron a entender la necesidad de ideas atrevidas para resolver el misterio de la estructura del átomo. Se menciona la luz, la bombilla y cómo la temperatura afecta el color de un cuerpo brillante. El doctor Max Planck, influido por la teoría de James Maxwell, desarrolló una ecuación que relacionaba la energía de la luz con su frecuencia, lo que llevó a la idea disruptiva de que la luz es absorbida y emitida en paquetes discretos de energía, conocidos como fotones.
🌟 El Desarrollo del Modelo Cuántico y la Luz como Partícula
El segundo párrafo explora el efecto fotoeléctrico, que confirmó la teoría de Planck y mostró que la luz llega en partículas llamadas fotones. Se discute cómo la energía de un fotón puede ser absorbida por un electrón para escapar de un metal, según la ecuación del efecto fotoeléctrico de Einstein. Además, se menciona la contribución de de Broglie, quien propuso que las partículas pueden comportarse como ondas, lo que fue un paso crucial hacia una nueva perspectiva en la física.
🌌 La Teoría de Schrödinger y la Naturaleza Ondulada de la Materia
El tercer párrafo se enfoca en la mecánica ondulatoria, donde Schrödinger desarrolló una teoría que describía la naturaleza de los fotones y electrones como ondas con propiedades probabilísticas. Se describe cómo la luz, compuesta por fotones, puede producir interferencias ondulatorias, lo que plantea la cuestión de cómo la luz, considerada como partículas, puede mostrar comportamientos ondulatorios.
🚫 El Principio de Incertidumbre de Heisenberg
El cuarto párrafo introduce el principio de incertidumbre de Heisenberg, que establece que no es posible conocer simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento de una partícula con precisión. Esta idea desafía la comprensión clásica de la física y es un pilar fundamental de la mecánica cuántica, lo que llevó a una comprensión más profunda de la naturaleza de la luz y la materia.
🕵️♂️ La Polarización de la Luz y su Comportamiento Cuántico
El quinto párrafo explica el concepto de polarización de la luz, mostrando cómo la luz puede ser ondulada y a la vez particulada. Se ilustra cómo los filtros polaroides pueden controlar la dirección de oscilación de la luz y cómo esto se relaciona con el comportamiento probabilístico de los fotones, demostrando una vez más la dualidad onda-partícula de la luz.
🔮 La Predicción Cuántica y su Confirmación Experimental
El sexto y último párrafo presenta un experimento de polarización de la luz que desafía la comprensión clásica de la luz como una onda o una partícula. Se sugiere que la predicción cuántica puede ser confirmada experimentalmente, lo que demuestra la eficacia de la física cuántica y su capacidad para explicar fenómenos que no se ajustan a la física clásica.
Mindmap
Keywords
💡Luz
💡Partículas
💡Ondas
💡Teoría cuántica
💡Constante de Planck
💡Efecto fotoeléctrico
💡Principio de incertidumbre de Heisenberg
💡Mecánica ondulatoria
💡Polarización
💡Filtro polarizado
Highlights
Los científicos comenzaron a darse cuenta de la necesidad de ideas atrevidas para resolver el problema de la estructura del átomo.
La luz incandescente de una bombilla y su relación con la temperatura del filamento fue un indicio inesperado que llevó a la teoría cuántica.
El color de un cuerpo brillante depende únicamente de su temperatura, independientemente del material.
Max Planck trabajó en la teoría de la radiación y encontró que la energía de la luz está relacionada con su frecuencia mediante la constante de Planck.
La teoría de Planck sugiere que la luz es absorbida o emitida en paquetes discretos de energía, lo que fue radical en ese momento.
El efecto fotoeléctrico demuestra que la luz tiene un componente partícula, lo que confirmó la teoría de Planck.
Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico con la fórmula E=hf, ganando el Premio Nobel de Física.
La teoría de la relatividad de Einstein y la teoría cuántica de Planck se combinan para entender la naturaleza de la luz como partículas y ondas.
Louis de Broglie propuso que las partículas, al igual que las ondas, pueden tener comportamientos ondulatorios.
La teoría de de Broglie sugiere que la cantidad de movimiento de una partícula está relacionada con su longitud de onda.
El modelo de Bohr del átomo se ve afectado por la teoría ondulatoria, lo que explica las órbitas de electrones con longitudes de onda enteras.
La mecánica ondulatoria de Schrödinger describe la naturaleza de los fotones y electrones como ondas con probabilidades de distribución.
La polarización de la luz muestra cómo la luz, siendo una onda, también puede ser manipulada como si fuera una partícula.
El principio de incertidumbre de Heisenberg establece un límite fundamental en la precisión con la que se pueden conocer la posición y la cantidad de movimiento de una partícula.
La teoría cuántica, a pesar de sus orígenes en la búsqueda de la verdad universal, no fue completamente aceptada por sus creadores, como Planck y Einstein.
La nueva física cuántica, aunque compleja, es demostrable en experimentos caseros usando gafas de sol polarizadas.
La polarización de la luz y su manipulación por filtros polaroides ilustra la dualidad onda-partícula de la luz.
El experimento con tres filtros polaroides muestra cómo la luz, considerada como partículas (fotones), puede ser polarizada y manipulada.
Transcripts
y más
allá partículas y
ondas a principios de este siglo un
reducido número de científicos
comenzaron a darse cuenta de que nuevas
y atrevidas ideas serían necesarias para
resolver el desconcertante problema de
la estructura del átomo
pero incluso antes de eso aparecieron
indicios de que había algo que iba mal
esos indicios vinieron del lugar más
inesperado
posible al principio fue la luz con el
tiempo fue una bombilla y el hecho de
que Cuanto más caliente esté su
filamento con más intensidad
brilla Quién habría podido pensar que un
fenómeno tan corriente podía poner en
ascas la imaginación
científica de hecho todos los cuerpos
brillantes desde el carbón en un horno
hasta una brasa en el fuego desde el
hierro fundido en una
acería hasta el filamento de una
bombilla
incandescente tienen un comportamiento
muy
semejante independientemente del
material de que esté hecho el color con
que brilla un cuerpo depende solamente
de su temperatura
en realidad Si todos esos cuerpos
tuviesen la misma temperatura brillaría
con el mismo
color es un hecho sorprendente y en
Alemania el doctor Max planck pensó que
merecía una buena
explicación en su autobiografía
escribió siempre he considerado la
búsqueda de lo absoluto como la meta más
elevada de toda la actividad científica
y
añadió y me puse a trabajar con
y es innecesario decir que su trabajo le
iba a la
medida el problema de pl resultaba de
aplicar la teoría de maswell para
predecir la cantidad de luz que un
cuerpo brillante radiara a cada
frecuencia por supuesto la teoría de
James cl Maxwell era todavía la última
palabra sobre la luz y otras formas de
radiación
electromagnética Y con razón
pero no podía explicar el hecho de que
cuando un cuerpo se calienta lo
suficiente como para Que brille se ponga
de color rojo por qué Por qué no emitía
también una luz de frecuencia más alta
una luz
azul Por qué en todos los cuerpos
brillantes había menos luz a una
frecuencia más
alta la intuición le decía a planck que
todo tendría explicación si hiciera
falta más energía para producir luz a
frecuencias más
altas aun cuando en la teoría de maswell
no había nada que sugiriera que la
energía de la luz podía estar
relacionada con su frecuencia plan
escribió una ecuación que plasmas su
intuición la energía de la luz e es
igual a una constante H multiplicada por
la frecuencia
F plan no emprendió esa tarea para
desafiar las leyes de la física por el
contrario su intención era preservar no
destruir la teoría de
marwell en su intento planck dio una
solución que resultó ser notablemente
semejante a la solución dada al viejo
problema de la velocidad
instantánea en ese caso H era una
cantidad que tendería a cero en
exactamente el momento preciso del
cálculo si sucediese lo mismo en la
teoría de pl
las ecuaciones de marswell serían
compatibles con la evidencia
experimental y el problema de la
radiación estaría
resuelto pero H no tendía Cero en lugar
de anularse como plan que esperaba
resultó que tenía un valor
definido cuando encontró ese valor
llamado ahora constante de plank
encontró algo más importante que una
explicación a los cuerpos
brillantes encontró una verdad nueva y
sobre la naturaleza la luz es absorbida
o emitida en paquetes discretos de
energía lo mismo en el caso de un
dispositivo eléctrico que en el caso del
sol la idea era radical y perturbadora
pero estaba al llegar una evidencia que
la confirmaría y aún Hoy podemos ver esa
evidencia en el comportamiento de un
electroscopio de panes de oro
cuando el electroscopio está cargado la
laminilla se eleva y se mantiene en alto
hasta que es alcanzada por un rayo de
luz
ultravioleta una pieza corriente de
vidrio deja pasar la luz visible pero
impide el paso de la luz ultravioleta de
alta
frecuencia cuando se interpone el vidrio
el electroscopio no se descarga pero
cuando quitamos el vidrio la laminilla
vuelve a caer esto prueba que la luz
ultravioleta hace su tarea y se llama
efecto
fotoeléctrico fue la explicación del
efecto fotoeléctrico y no su teoría de
la relatividad lo que haría que alber
Einstein ganara el premio Nobel de
física y en términos modernos Esto fue
lo que dijo un electrón para poder
escapar de un metal necesita energía
hasta una cantidad llamada trabajo de
extracción pero si un electrón absorbe
La luz ultravioleta que llega en un
paquete con la energía dada por la
fórmula de plank entonces puede ganar
energía más que suficiente para escapar
del
metal si es así puede salir con enería
cin
H M F menos el trabajo de
extracción Esta es la llamada ecuación
del efecto fotoeléctrico de
Einstein era la solución perfecta y fue
comprobada por Robert a milikan en su
laboratorio de
Chicago cuando midió las energías de los
electrones despedidos de distintos
metales por luz de diferentes
frecuencias milikan verificó que
mientras que cada metal tiene un trabajo
de extracción diferente la constante de
plan tiene el mismo valor universal para
todos
ellos pero esta explicación del efecto
fotoeléctrico no solo confirmaba la
teoría de plan sino que además mostraba
directamente que los paquetes de energía
ya existían en el campo
electromagnético En otras palabras la
Luz llega en partículas partículas que
actualmente reciben el nombre de fotones
pero un
momento Un siglo antes Thomas Jong había
probado que la luz viaja en
ondas es que iba a resultar ahora que la
luz después de todo está constituida por
partículas quizás todo este asunto de
las partículas y las ondas estaba
necesitando una perspectiva
completamente
nueva Luis de br intentando hacer
carrera en el gobierno francés título en
historia un nuevo enfoque de la física
verdaderamente
nuevo quizás sea esa la razón por la que
en la década de 1920 él fue el único que
planteó una pregunta
crucial si las ondas de la luz pueden
ser partículas es posible que partículas
tales como los electrones puedan ser
también
ondas para empezar las partículas tienen
energía y cantidad de movimiento
mientras que las ondas tienen frecuencia
y longitud de onda
evidentemente esas entidades tienen
diferentes tipos de propiedades pero de
broy sospechaba que había algún tipo de
conexión y la teoría de plan había dado
una pista de cuál podía ser Max plan
había asociado la energía de una
partícula de luz con la frecuencia de su
onda dando un paso más de broil combinó
esto con la energía de una partícula de
acuerdo con la teoría de la relatividad
de Einstein
e = m * c
cu esta atrevida combinación de las
propiedades de la onda y de la partícula
sugirió El Paso siguiente podrían unas
partículas que viajan A menos velocidad
que la luz tener su cantidad de
movimiento relacionada con la longitud
de onda de broy así lo creía pensaba que
igual que la energía de una partícula
está relacionada con una frecuencia la
cantidad de movimiento de una partícula
está con una longitud de
onda era una idea
radical no solo las ondas de la luz
pueden comportarse como partículas sino
que las partículas pueden comportarse
como
ondas Pero antes de un año los
experimentos habían verificado que los
aces de electrones podían ser difractado
en forma muy similar a los rayos de
luz incluso más la idea de de bril
pareció explicar de los aspectos más
misteriosos del modelo de nils bor del
átomo la teoría de bor estaba construida
sobre la idea de que los electrones
solamente pueden existir en órbitas de
determinados tamaños solo en esas
órbitas y en ningún otro lugar entre
ellas pero si se consideran los
electrones como ondas dando vueltas
alrededor del núcleo tienen que existir
en en órbitas cuya longitud crezca según
longitudes de onda
enteras de esa forma cada órbita
consiste en ondas del electrón que
producen interferencias constructivas y
se refuerzan a sí mismas en cada
órbita cuando se combinó con las
fórmulas de de broil esta idea reprodujo
con exactitud las órbitas del modelo de
bor del átomo porque el momento cinético
de cada órbita sería un número entero
multiplicado por h com
barra que se define como H div por 2
pi en resumidas cuentas la idea de Luis
de broil había sido brillante había dado
una explicación profunda y elegante del
modelo de nils bor del
átomo se había apoyado en una evidencia
experimental sólida y no sorprende que
llevara a otros físicos
cada vez más en la naturaleza de la
materia en
Austria rodinger reflexionando sobre las
implicaciones del trabajo del científico
francés elaboró una teoría propia
extraída de las ideas de
deb una onda tiene una amplitud y una
longitud de onda Pero no tiene ni
principio ni
final posición determinada de una
partícula lo que continúa siendo cierto
si se la suma una onda de la misma
longitud de onda Ya sea en fase o fuera
de
fase pero si se suman ondas de distintas
longitudes se altera la forma resultante
si esas longitudes de ondas son próximas
y especialmente si se suman más ondas de
longitudes de onda próximas el resultado
puede ser un tipo de onda concentrada en
una región limitada del
espacio de manera que con una gama de
longitudes de onda y por lo tanto una
gama de cantidades de movimiento se
puede construir algo parecido a una onda
situada en un lugar bastante determinado
que tiene una gama de cantidades de
movimiento se extiende cuando se
desplaza no Es verdaderamente una
partícula y no Es verdaderamente una
onda Qué es
realmente es la descripción más clara
posible de la naturaleza de los fotones
y de los electrones de la materia que
forma el universo y todo lo que hay en
él Y como idea en 1926 fue el corazón y
el alma de la mecánica ondulatoria de
Ervin rodinger
la luz al pasar por dos rendijas causa
una evidente interferencia de ondas la
cual se revela claramente como una
configuración solamente las ondas se
comportan de este modo de manera que la
pregunta
es cómo puede la luz estar formada por
partículas y a pesar de eso producir
interferencias como las ondas si la luz
está formada por partículas fotones
cosas pequeñas e individuales que no
pueden llegar como una estructura
extendida entonces cada partícula tiene
que golpear sobre la pantalla en forma
individual un único punto de luz aquí
por ejemplo otro fotón allí es imposible
predecir con exactitud dónde aparecerá
un punto pero es posible ver que lleguen
más fotones a unos lugares que a
otros De hecho hay una probabilidad
mayor de que lleguen más fotones a
ciertas zonas y finalmente debido a esas
probabilidades el resultado será una
determinada estructura de difracción
parecida a una onda y constituida por
partículas esta fue la explicación
propuesta por Max
born los fotones pueden ser partículas
dijo pero las estructuras que producen
se rigen por probabilidades que crean
interferencias como si se tratara de
ondas
uno de los colegas de bor werner
heisenberg llevó esta idea un paso más
adelante
dijo como las partículas están asociadas
con las probabilidades que crean
interferencias lo mismo que las ondas es
imposible conocer tanto la cantidad de
movimiento exacta como la posición
exacta de cualquier partícula al mismo
tiempo la idea puede ser un poco difícil
de captar pero ahí está justamente la
cuestión las partículas al ser ondas al
mismo son algo difíciles de
captar es propio de una onda normal con
una determinada longitud de onda el
extenderse por el espacio si esta onda
representa una partícula entonces su
longitud de ond se traduce en una
cantidad de movimiento
determinada sin embargo no hay nada aquí
que explique la ubicación de la
partícula la posición de la partícula se
puede hacer más determinada sumando una
tras otra ondas de diferentes longitudes
o cada nueva longitud de onda significa
una nueva cantidad de movimiento En
otras palabras Cuanto más se sabe acerca
de la posición de una partícula menos se
puede decir acerca de A dónde va y A qué
velocidad va Cuanto más determinada se
hace la posición de la onda menos
determinada se hace la cantidad de
movimiento de la
partícula esa relación Delta x
multiplicada por Delta p aproximadamente
igual a h con barra recibe el nombre de
principio de incertidum de
heisenberg werner heisenberg buscando
una verdad científica más profunda había
elevado la incertidumbre al nivel de un
principio fundamental de la
naturaleza pero la ironía de esta
historia está en otra
parte Max plan interesado en buscar algo
universal en la naturaleza de todos los
cuerpos brillantes descubrió que la luz
es irradiada en pequeños paquetes de
energía
cuando Albert Einstein resolvió el
problema del efecto fotoeléctrico
confirmó que los paquetes de energía de
plank existen como partículas en el
campo
electromagnético combinando los puntos
de vista de plan y Einstein de broil
sugirió que no solo las ondas podrían
comportarse como partículas sino que las
partículas podrían comportarse como
ondas Ervin rodinger pensó que si se
suman un número suficiente de ondas de
diferentes longitudes el resultado es
una onda que está concentrada en uno u
otro lugar como una
partícula entonces Max bor vio que
mientras que es evidentemente imposible
para una partícula crear una estructura
de onda visible un grupo de partículas
cuyo comportamiento está determinado por
las probabilidades puede desembocar en
una estructura que se asemeje muchísimo
a una interferencia de
ondas y werner se envió en ese mismo
hecho el intercambio entre las
características de la luz como partícula
y las características de la luz como
onda cuando las incertidumbres de
posición y cantidad de movimiento se
combinan el producto Es aproximadamente
igual a la constante de plank y esto
comienza con la constante de Max plan y
cerrando el circuito acaba en la
constante de plan Esa es la
ironía la búsqueda de la verdad se
convirtió para pl en un viaje que conduc
al corazón de la física
cuántica sin embargo hasta el final
nunca aceptó las profundas implicaciones
de su propio
trabajo y El caso es que tampoco lo hizo
Albert Einstein quien dijo parece
difícil ver las cartas de Dios pero no
puedo ni por un momento creer que él
juega los dados como pretende la teoría
cuántica
actual harían falta nuevas generaciones
de brillantes científicos jóvenes para
aceptar completamente las implicaciones
asombrosas de la nueva
teoría ellas honran y obedecen a las
leyes de la mecánica clásica pero
adoptan también la teoría
cuántica hasta ahora Nadie puede negar
la perfección teórica de la nueva física
ni el hecho de que realmente
funciona tengo aquí una demostración deo
funciona la nueva física que es muy
elegante pero tan simple que pueden
hacerla en casa ustedes mismos con unas
gafas de sol polar hoy antes de
mostrársela voy a recordarles En qué
consiste la
polarización Recuerden que la luz es una
onda Pero una onda transversal si
tenemos la luz moviéndose en esta
dirección el campo eléctrico está en
realidad oscilando perpendicularmente a
esa dirección ya sea hacia arriba y
hacia abajo ya sea de lado hacia dentro
y hacia fuera de La pizarra u
oblicuamente a esa dirección de hecho en
una bombilla incandescente ordinaria la
luz que emite está oscilando en todas
las direcciones posibles perpendiculares
a la dirección en la que la luz se
propaga la dirección en la cual oscila
la luz se llama dirección de
polarización y una luz normal no está
polarizada la polarización consiste en
permitir que pasen a través del filtro
polaroide solamente las oscilaciones del
campo electromagnético en una dirección
determinada ahora voy a intentar ilustr
cársica girando este mango pero cuando
lo hago ustedes no notan absolutamente
nada en la pantalla porque el ojo es
Insensible a la polarización de la
luz para demostrarles que la luz está
polarizada debo introducir un segundo
cristal polaroide en el Rayo lo voy a
hacer Pongo aquí el segundo cristal
polaroide ahora la luz se vuelve de
nuevo más débil pero esta vez Es
realmente solo porque el cristal está
sucio este segundo cristal está en la
misma dirección que el primero y así
todo lo que pasa a través del primer
cristal pasa también a través del
segundo Para que vean Cómo funciona la
polarización debo rotar La dirección de
este segundo cristal cuando lo hago
observen Cómo la luz se vuelve más y más
y más débil hasta que ya no pasa luz en
absoluto lo que ocurre ahora es que solo
pasa la luz polarizada en sentido
vertical a través del primer cristal el
segundo cristal dejaría pasar solamente
luz polarizada en sentido horizontal y
no la hay de modo que al no pasar la
pantalla está limpia lo que es más
difícil de comprender es lo que sucede
cuando el segundo cristal está oblicuo
así entonces parte de la luz pasa a
través de él porque la luz que llega
oscila en sentido vertical y este deja
pasar la luz que oscila de este modo
pero cada vector tiene una componente En
esa dirección y esa parte del vector esa
parte de la onda pasa a través esa es la
explicación de cómo funciona un filtro
polarizado y es fácil de comprender
siempre que aceptemos que la luz es una
onda pero recuerden que la luz es
también una partícula y como tal debe
haber también una explicación de Por qué
ocurre esto permítanme que se lo
explique el problema ahora es que no se
puede decir que parte de la luz pasa a
través del segundo filtro cuando está
oblicuo porque una partícula o pasa a
través o no pasa cada fotón o pasa a
través o no pasa a
Esta es la forma en la que funciona
llegan los fotones las partículas de luz
llegan al primer filtro y el primer
filtro dice muchachos cada uno de
vosotros está polarizado verticalmente u
horizontalmente no se permite nada más
Pero lo estáis vertical o
horizontalmente con una cierta
posibilidad la mitad verticalmente y la
otra mitad horizontalmente
entonces la luz pasa a través del
primero los que oscilan verticalmente no
los fotones polarizados horizontalmente
luego entre los dos cristales Solo tengo
fotones polarizados
verticalmente este otro cristal Mientras
esté en dirección horizontal dice
fotones oscila verticalmente yo solo
permito el paso a los que oscilan
horizontalmente así que no pasa Luz si
lo giro Así dice chicos vosotros oscil
verticalmente y yo dejo pasar a los
fotones que oscilan verticalmente así
que todos pasan y se ve la luz en la
pantalla lo difícil es cuando giro el
cristal en dirección oblicua
así porque ahora dice vosotros pensabais
que oscilaba todos verticalmente pero no
es verdad cada uno está oscilando
oblicuamente de este modo u oblicuamente
De este otro según su probabilidad
pensabais que oscilaba verticalmente
porque la mitad de vosotros oscil de
esta forma y la otra mitad de esta el
cristal deja pasar solo los que están
polarizados de esta forma Esta es la
explicación de la polarización en el
caso de partículas ahora me gustaría
intentar otro experimento con ustedes
pondré un segundo cristal de modo que no
pase nada de
luz pondré un tercer cristal en
dirección oblicua a los otros dos el
primero deja pasar los que oscilan
verticalmente el segundo los
horizontales y el tercero los que
oscilan oblicuos a los otros pondré el
cristal oblicuo entre los otros dos
ahora sucederá lo siguiente solo
atravesarán el primero los fotones que
oscilan verticales avanzan hasta el
oblicuo y este dice no sois verticales
tenéis un 50% de probabilidades de ser
oblicuos de este modo y pasar y un 50%
de ser oblicuos de esta otra forma y no
pasar los que son de ese modo atraviesan
y llegan a este cristal y este dice eh
vosotros creéis que sois oblicuos pero
no lo sois cada uno de vosotros tiene un
50% de probabilidades de ser
horizontales y pasar y un 50% de oscilar
verticalmente y así no podéis pasar
solamente pasan los horizontales Y eso
significa naturalmente que la luz
reaparece en la
pantalla Creen ustedes que sucederá eso
un científico tiene que estar preparado
para hacer sus predicciones veamos
Cuáles son las suyas Cuántos de ustedes
piensan que el rayo de luz reaparecerá
en la pantalla levanten las manos
Cuántos piensan que no reaparecerá en la
pantalla muy bien anotaré sus nombres
hagamos Pues el experimento tomo esto lo
pongo nuevamente en el Rayo y aseguro
que la luz reaparecerá en la pantalla
preparados ahí está ese es en esencia el
modo en que funciona la nueva física
continuaremos con esto en la próxima
clase
al i
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