La teoría de la mecánica cuántica presupone que los objetos físicos tienen una naturaleza dual de ser ondas y partículas. Sin embargo, uno puede aproximar los resultados de la teoría completa por modelos en los que el objeto en cuestión es completamente uno u otro. Esto es más fácil de entender en un modelo completamente ondulado que en un modelo completamente particulado.
El modelo matemático que describe este proceso se conoce como “teoría de perturbación dependiente del tiempo”. Daré una imagen heurística de lo que sucede en este modelo.
La función de onda está en un estado mixto. El estado mixto es una superposición lineal de la función de onda de energía más alta y la función de onda de energía más baja. Estos dos estados se conocen como “estacionarios” porque persisten por sí mismos por toda la eternidad. Cada estado estacionario está asociado con su propia frecuencia y una envolvente de estado estacionario.
- ¿Hay vacío entre el núcleo (nucleones) y los electrones?
- ¿Qué principios utilizó JJ Thomson para justificar su modelo de pudín de ciruela?
- ¿Es el óxido de aluminio el compuesto iónico más fuerte?
- ¿Cómo reflejan la luz los espejos si los fotones son más pequeños que los átomos?
- ¿Es el carbono un elemento atómico?
La frecuencia y la distribución espacial (p. Ej., Longitud de onda) del estado estacionario son proporcionadas por las relaciones de De Broglie o el análisis equivalente. La solución armónica a la ecuación de onda, o un análisis de vector propio de una matriz hermetiana, proporciona la frecuencia y la envoltura espacial de los estados estacionarios.
Dos ondas con frecuencia ligeramente diferente interfieren para formar latidos, una oscilación temporal de las envolturas espaciales. Los latidos corresponden a la transición de un estado estacionario al otro. Por lo tanto, la vida útil del estado es la inversa de la frecuencia de latido.
Hay un análogo en acústica. Es un poco como las notas emitidas por dos diapasones. Cada diapasón por sí solo emite una nota de frecuencia fija. Cuando suenan juntos, el sonido combinado es una nota en la suma entre frecuencias que se modula en el inverso de la diferencia entre frecuencias.
Entonces, piense que el tiempo durante la transición es como el tiempo entre latidos de dos diapasones.
También es como en la radio electrónica. Las bandas laterales de una señal corresponden a los estados estacionarios. La onda portadora modulada corresponde al estado mixto. Las modulaciones de la onda portadora corresponden a la transición entre estados.
¡Explicar esto en términos de un modelo de partículas puras es un poco más difícil!
