4.7 Ondas y partículas.

Equipo	¿Cuál es la diferencia entre las ondas y las partículas?
1	Para explicar la radiación térmica Planck tuvo que suponer que la radiación (y la luz en general) tenía propiedades de partícula, por lo menos en ciertas circunstancias. Pero los físicos sabían bien que la luz se comportaba como una onda. ¿Qué era entonces la luz? ¿Onda o partícula? ¿No podría ser las dos cosas? En la física de antes de la mecánica cuántica (llamada física clásica) ondas y partículas son cosas muy distintas. Las ondas y las partículas no se parecen nadita. Sin embargo, Planck y Einstein descubrieron que la luz se comporta como onda en ciertas circunstancias y como partícula en otras. En 1924 Louis de Broglie, un físico que además era príncipe, hizo una interesante sugerencia en su tesis doctoral. Si las ondas podían comportarse como partículas, ¿no podrían también las partículas comportarse como ondas? Para probarlo propuso un experimento: usar partículas llamadas electrones y ver si podían superponerse y difractarse como las ondas. Una idea central importantísima de la mecánica cuántica es que ondas y partículas no son opuestos, sino las dos caras de una realidad más compleja. ¿Cómo puede algo ser a la vez onda y partícula? Nadie sabe por qué ocurre. Sólo sabemos que ocurre. La naturaleza cuántica de las cosas es muy extraña.
2	Las ondas tienen bastantes propiedades específicas (por ejemplo, difracción, interferencias, efecto Doppler,..) que, según el punto de vista de la física clásica, no pueden tener las partículas, y estas propiedades deberían servir para diferenciar los dos procesos. Al atravesar una rendija con un chorro de partículas seguirá igual, en línea recta. Con las partículas como electrones, protones, etc. En el efecto fotoeléctrico, por ejemplo, la luz ilumina un metal y sus corpúsculos (fotones) empujan uno a uno a los electrones del metal, que en este proceso se comportan como partículas.
3	La luz se comporta como una onda (no mecánica) que se refracta, se difracta, produce interferencias al atravesar una rendija doble o múltiple, etc. Pero, la propia luz también actúa como un chorro de corpúsculos en bastantes procesos en los que sus cuantos de energía (fotones) interaccionan con partículas subatómicas.
4	Las ondas siguen pasando por la materia  y las partículas se detienen  o revotan .dependiendo de la porosidad de la materia u objeto.
5	Las ondas tienen bastantes propiedades específicas (por ejemplo, difracción, interferencias, efecto Doppler,..) que, según el punto de vista de la física clásica, no pueden tener las partículas, y estas propiedades deberían servir para diferenciar los dos procesos. En las partículas no se produce difracción.
6	Las ondas tienen bastantes propiedades específicas que, según el punto de vista de la física clásica, no pueden tener las partículas, y estas propiedades deberían servir para diferenciar los dos procesos Así, por ejemplo, al atravesar una rendija: Si lo hace un chorro de partículas no se producirá difracción. Casi todas seguirán en línea recta después de pasar por la rendija y al incidir en una pantalla deben producir un máximo de intensidad enfrente de la abertura y disminuir bruscamente dicha intensidad al alejarnos de esa zona. En cambio, si lo hace una onda y el tamaño de la rendija es del orden de magnitud de la longitud de onda, se producirá difracción y la intensidad recibida en una pantalla se debe distribuir por ella de una forma más homogénea.

ACTIVIDAD 3

4.8 síntesis del tema

Hacer el mapa conceptual integrando las observaciones de cada equipo

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.8 síntesis del tema:

Equipo1

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Un tipo particular de movimiento: El movimiento ondulatorio

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Activación de conocimientos previos ¿Qué observas?

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Los Tsunamis Los Tsunamis son una serie de ondas marinas de gran tamaño generadas por una perturbación en el océano, al ocurrir principalmente un movimiento sísmico superficial (< 60 Km de profundidad) bajo el fondo marino.

Equipo 2

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Características de los Tsunamis En mar abierto lejos de la costa, es un tren de olas de pequeña altura (del orden de centímetros a metros), que viajan a gran velocidad (casi a 1,000 kilómetros por hora) sin embargo, al llegar a costa y al haber menor profundidad, éstas disminuyen su velocidad pero aumentan en altura pudiendo causar gran destrucción y numerosas víctimas. Por tratarse de trenes de ondas marinas, se pueden caracterizar por su período, altura de onda, longitud de onda y velocidad de propagación, que son atributos comunes a ellas.

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Objetivos Definir lo que son las ondas Diferenciar entre ondas transversales y longitudinales Identificar los elementos que constituyen una onda Conocer las características de las ondas y su ecuación Efectuar cálculos Reconocer los fenómenos relacionados con las ondas

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TEMA A DESARROLLAR Un tipo particular de movimiento : El movimiento ondulatorio Ondas Transversales y Ondas Longitudinales

Equipo 3

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Estrategia de Enseñanza: Ondas transversales y longitudinales Si arrojamos una piedra a un estanque o a un recipiente grande con agua, podemos observar que en el lugar donde cayó la piedra se produce una serie de ONDAS en forma de anillos concéntricos, que se mueven como si se alejaran del sitio de origen.

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Ondas transversales Los cuerpos que flotan en el agua suben y bajan cuando pasa la onda, pero no viajan con ella. Cuando las partículas del medio en el cual se propaga la onda vibran en forma perpendicular a la dirección de propagación se dice que se efectúa un movimiento ondulatorio transversal.

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Ondas Longitudinales Si las partículas del medio vibran en forma paralela a la dirección de propagación de la onda, se dice que se efectúa un movimiento ondulatorio longitudinal

Equipo 4

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Elementos de una onda Cresta Amplitud Valle Nodo Elongación

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Características de las ondas y ecuaciones que las relacionan Longitud de onda.- Distancia entre dos crestas o dos valles. Se mide en m, cm, Km. Etc. Período (T).- Tiempo en que tarda un punto de la onda en efectuar una oscilación completa. Frecuencia (f).- Número de oscilaciones en una unidad de tiempo Se mide en Hertz (Hz= 1/s) La fórmula que las relaciona es: T= 1/f Esta fórmula implica que cuanto mayor sea la frecuencia, menor es el período de oscilación.

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Velocidad de propagación Para calcular la velocidad de propagación de una onda se utiliza la siguiente ecuación:

                                                                    

Equipo 5

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El Sonido y sus propiedades Propagación de energía en un medio material a través de ondas longitudinales, que tarda en ser percibido por nuestro oído.

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Propiedades del Sonido Intensidad.- Nos permite percibir un sonido como fuerte o débil

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Propiedades del sonido Tono.- Propiedad que nos permite distinguir los sonidos graves de los sonidos agudos, y se debe a la frecuencia de vibración. A mayor frecuencia, más agudo es el sonido

Equipo 6

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Propiedades del sonido Timbre.- Está relacionada con la forma de la onda y permite distinguir los sonidos emitidos por diferentes instrumentos

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Estrategia de Aprendizaje y conclusiones del tema Realiza en tu cuaderno un Mapa conceptual del tema visto en clase Contestar las páginas 32, Desafío página 35, página 37 a 39. Práctica de Ondas: Hacer Burbujas y máquina de ondas Traer información (copy paste) de contaminación por ruido para elaborar un cuadro sinóptico de contaminación por ruido en equipos en el salón. ELABORACIÓN DE CONCLUSIONES DEL TEMA

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Actividades de la práctica de ondas