Qué es la teoría cuántica, teoría y ejemplos

La teoría cuántica, debido a su naturaleza todavía en parte misteriosa, tiene un gran atractivo para los entusiastas de la física de modo que vamos a explicaros de forma clara y sintética qué es la física cuántica y en qué consiste y en concreto también, qué es la teoría cuántica, teoría y ejemplos.

Qué es la teoría cuántica, teoría y ejemplos

Cuando se habla de teoría cuántica se suele relacionar siempre con la física cuántica que no es otra cosa que la teoría que describe el comportamiento de la materia, la radiación y todas sus interacciones a nivel microscópico.

Tal y como se establece en diccionarios y enciclopedias, cuando se habla de teoría cuántica se menciona también el término de materia cuántica o física cuántica y se corresponde con la teoría física que describe el comportamiento de la materia, de la radiación y las interacciones recíprocas, en particular con respecto a los fenómenos característicos de escala de longitud o energía atómica y subatómica.

Quién formuló la teoría cuántica

La teoría cuántica, formulada por Max Planck a principios del siglo XX, nació de una investigación realizada sobre la radiación emitida por un cuerpo negro.

Este cuerpo tiene la capacidad de absorber todas las radiaciones incidentes y de irradiarlas a su vez de una manera dependiente de la temperatura pero independiente de la naturaleza del material.

La teoría cuántica y los estudios posteriores de Albert Einstein sobre el efecto fotoeléctrico conducen al descubrimiento de la naturaleza corpuscular de la luz .

En qué se basa

Esta teoría se basa en el criterio de cuantificación: cantidades físicas como la energía no se pueden intercambiar continuamente sino a través de «paquetes» (cuantos); Por tanto, un sistema puede poseer valores de energía específicos, y no ilimitados como afirman las leyes de la física clásica.

Con referencia al cuerpo negro, plantea la hipótesis de que la radiación emitida no era continua sino «cuantificada», es decir, emitida en una cantidad limitada de energía (cuantos de energía).

Pero, ¿qué son los cuantos de energía?

El cuanto de energía es una cantidad mínima por debajo de la cual no pueden tener lugar intercambios.

La hipótesis de Planck se confirmó unos años después con el análisis de Einstein del efecto fotoeléctrico, el fenómeno que ocurre cuando un cuerpo expuesto a ondas de luz o radiación electromagnética de varias frecuencias emite partículas cargadas eléctricamente.

En este caso, los electrones se emiten desde una superficie metálica, o incluso desde un gas, tras la absorción de la energía transportada en la misma superficie por radiaciones de alta frecuencia como las radiaciones ultravioleta.

Según la teoría electromagnética clásica, la energía cinética de los electrones emitidos depende de la intensidad de la radiación incidente; por otro lado, según los datos experimentales, la energía de los electrones es independiente de la intensidad y depende de la frecuencia de la radiación incidente.

Dado que la naturaleza de la luz, según la teoría clásica, era exclusivamente ondulatoria, la teoría de Einstein era inexplicable y no fue aceptada inicialmente.

La teoría clásica, según la cual la luz consistía en ondas, continuó aplicándose en otros campos con cierto éxito.

Sin embargo, la hipótesis de la naturaleza corpuscular de la luz se confirma 17 años después, con el descubrimiento del efecto Compton.