Física Cuántica

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Ian Enrique Martínez
2do de Preparatoria
2019
Física Cuántica.
La física cuántica es una rama de la física que describe el comportamiento de las partículas
subatómicas y la interacción entre la materia y la radiación a escalas extremadamente
pequeñas. Esta teoría revolucionaria ha transformado nuestra comprensión del mundo
microscópico y ha llevado a importantes avances en la tecnología moderna.
Dualidad Onda-Partícula:
Uno de los conceptos fundamentales en la física cuántica es la dualidad onda-partícula.
Según esta teoría, las partículas subatómicas, como electrones y fotones de luz, pueden
exhibir tanto propiedades de partículas puntuales como de ondas propagándose en el
espacio.
Este fenómeno se ilustra en el experimento de la doble rendija, donde partículas
individuales muestran un patrón de interferencia similar al de ondas cuando atraviesan dos
rendijas, lo que implica que tienen una naturaleza ondulatoria. Sin embargo, cuando se
detecta cuál rendija atraviesa cada partícula, el patrón de interferencia desaparece y se
comportan como partículas discretas.
Principio de Incertidumbre de Heisenberg:
Enunciado por Werner Heisenberg, el principio de incertidumbre establece que es imposible
conocer con precisión simultáneamente la posición y el momento (cantidad de movimiento)
de una partícula subatómica. Cuanto más se conoce la posición de una partícula, menos se
puede conocer su momento y viceversa. Esto implica una limitación inherente en la
precisión con la que podemos describir el mundo subatómico.
Modelo Atómico Cuántico:
El modelo atómico cuántico describe la estructura y el comportamiento de los electrones en
los átomos. En lugar de órbitas definidas alrededor del núcleo, los electrones se
representan mediante funciones de onda, que describen la probabilidad de encontrarlos en
diferentes regiones alrededor del núcleo.
Teorema del Spin:
El spin es una propiedad cuántica de las partículas subatómicas, como los electrones y los
protones. Aunque el spin no tiene una analogía clásica directa, se puede visualizar como un
tipo de rotación intrínseca de la partícula. El teorema del spin establece que las partículas
fermiones, como electrones y quarks, tienen un spin de valor semi-entero (1/2, 3/2, etc.),
mientras que las partículas bosones, como los fotones, tienen un spin de valor entero (0, 1,
2, etc.).
Aplicaciones y Tecnología Cuántica:
La física cuántica ha llevado a una revolución tecnológica con aplicaciones en diversos
campos, como la electrónica, la informática, la comunicación y la criptografía. Por ejemplo,
los dispositivos semiconductores basados en el efecto túnel cuántico son esenciales en la
fabricación de chips de computadoras modernas. Además, la computación cuántica promete
resolver problemas que están más allá del alcance de las computadoras clásicas y
revolucionar la seguridad de las comunicaciones mediante el uso de criptografía cuántica.