Hipótesis De Broglie
En 1923, Louis de Broglie postulo que “ya que los fotones tienen a la vez características ondulatorias y de partículas, es posible que todas las formas de la materia tengan ambas propiedades” (Serway & Jeweett, 2009, p.1168). Pese a que De Broglie no había confirmado en ese momento tal afirmación, concluyó que ello se podía aplicar a los electrones y protones y, en una osada generalización, a toda la materia.
Las implicaciones resultan difíciles de asimilar pues no suele parecer que tales partículas puedan comportarse en ocasiones como tales y en otras como ondas. Sears, Semanski, Young y Freedman (2005) describen libremente y de forma muy simple el razonamiento que entraña tal hipótesis, en el sentido de que “la naturaleza ama la simetría. La luz tiene naturaleza dual, y en algunos casos se comportan como ondas y en otros casos como partículas. Si la naturaleza es simétrica, esa dualidad también debe ser válida para la materia.” (p.1490)
El experimento Davisson-Germer
Clinton Davisson (1881-1958) y Lester Germer (1896-1971) desarrollaron en 1927 un experimento en el que confirmaron experimentalmente las hipótesis de De Broglie, has entonces consideradas una especulación atrevida.
El experimento en realidad perseguía otros fines. El procedimiento involucraba “la dispersión de electrones de baja energía (aproximadamente de 54 eV) desde una placa de señal de níquel en el vacío.” (Serway & Jeweett, 2009, p.1169). En el proceso se dio una infiltración de aire en la cámara de vació donde se realizaba el experimento lo que hizo que se formara una película de óxido en la superficie de la placa. Lo anterior obligó a calentar la placa a altísimas temperaturas para el eliminar el óxido, pero esto provocó que se formaran regiones cristalinas continuas, por lo que al reiniciar las observaciones experimentales, los electrones dispersados por la placa mostraron diferencias respecto a las observaciones previas al problema.
Las dispersiones mostraron además, valores máximos y mínimos en las intensidades de las radiaciones, en ángulos específicos. Davisson y Germer notaron las similitudes del fenómeno de difracciones de los rayos X y con las previsiones de De Broglie. Seguidamente lograron obtener “las velocidades de los electrones a partir del voltaje de aceleración y pudieron calcular la longitud de onda de De Broglie” (Sears et all, 2005, p.1494) Lo anterior supuso la confirmación experimental de las hipótesis de De Broglie.
En 1923, Louis de Broglie postulo que “ya que los fotones tienen a la vez características ondulatorias y de partículas, es posible que todas las formas de la materia tengan ambas propiedades” (Serway & Jeweett, 2009, p.1168). Pese a que De Broglie no había confirmado en ese momento tal afirmación, concluyó que ello se podía aplicar a los electrones y protones y, en una osada generalización, a toda la materia.
Las implicaciones resultan difíciles de asimilar pues no suele parecer que tales partículas puedan comportarse en ocasiones como tales y en otras como ondas. Sears, Semanski, Young y Freedman (2005) describen libremente y de forma muy simple el razonamiento que entraña tal hipótesis, en el sentido de que “la naturaleza ama la simetría. La luz tiene naturaleza dual, y en algunos casos se comportan como ondas y en otros casos como partículas. Si la naturaleza es simétrica, esa dualidad también debe ser válida para la materia.” (p.1490)
El experimento Davisson-Germer
Clinton Davisson (1881-1958) y Lester Germer (1896-1971) desarrollaron en 1927 un experimento en el que confirmaron experimentalmente las hipótesis de De Broglie, has entonces consideradas una especulación atrevida.
El experimento en realidad perseguía otros fines. El procedimiento involucraba “la dispersión de electrones de baja energía (aproximadamente de 54 eV) desde una placa de señal de níquel en el vacío.” (Serway & Jeweett, 2009, p.1169). En el proceso se dio una infiltración de aire en la cámara de vació donde se realizaba el experimento lo que hizo que se formara una película de óxido en la superficie de la placa. Lo anterior obligó a calentar la placa a altísimas temperaturas para el eliminar el óxido, pero esto provocó que se formaran regiones cristalinas continuas, por lo que al reiniciar las observaciones experimentales, los electrones dispersados por la placa mostraron diferencias respecto a las observaciones previas al problema.
Las dispersiones mostraron además, valores máximos y mínimos en las intensidades de las radiaciones, en ángulos específicos. Davisson y Germer notaron las similitudes del fenómeno de difracciones de los rayos X y con las previsiones de De Broglie. Seguidamente lograron obtener “las velocidades de los electrones a partir del voltaje de aceleración y pudieron calcular la longitud de onda de De Broglie” (Sears et all, 2005, p.1494) Lo anterior supuso la confirmación experimental de las hipótesis de De Broglie.