Wave-Particle Duality of LightYouTube↗  IA↗(long shot)
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Hi. It’s Mr. Andersen and this AP Physics essentials video 126. It is on the wave-particle
Hola. Soy el Sr. Andersen y este es el video 126 de Fundamentos de Física AP sobre la dualidad onda-partícula
duality of light. There is an old story of four blind men and an elephant and they are
de la luz. Hay una vieja historia sobre cuatro hombres ciegos y un elefante; cada uno de ellos
each touching it at a different point. And so this guy says it is pointy. This one says
está tocándolo en puntos distintos. Uno de ellos dice: es puntiagudo; otro dice:
it is strong and sturdy like a tree. This one say it is flat like a wall. And this one
es fuerte y resistente como un árbol; otro más dice que es plano como una pared y el último
says it is a snake. Now they are all right. They are all just touching different parts
dice que es una serpiente. De manera que todos tenían razón, porque simplemente todos están tocando diferentes partes
of the elephant. And light is like that. Depending on our scale it can bee both a wave and a
del elefante y así es la luz. Dependiendo de nuestra escala puede ser tanto una onda como
particle. And so light travels as photons. And those photons can act as waves and particles.
una partícula. De manera que la luz viaja como fotones y esos fotones pueden actuar como ondas y como partículas.
Evidence that showed us they are waves is their interference. They can interfere with
La evidencia que nos demostró que son ondas es su interferencia. Ellas pueden interferir unas
one another, sometimes build up the waves. Sometimes build them down. And they also,
con otras; a veces producen ondas de mayor amplitud y a veces producen ondas de menor amplitud. Asímismo,
if we look at them as a particle, the photoelectric effect tells us that photons are quantized.
si la vemos como una partícula, el efecto fotoeléctrico nos dice que los fotones son cuantizados.
They travel in these discrete units, like particles. And so if you are a physics student
Ellos viajan en estas unidades discretas como partículas. Por lo tanto,si usted es un estudiante de física
or physicist how do you know which model to use? Well it really depends on a sense of
o un físico ¿cómo puede saber cuál es el modelo a utilizar? Bueno, realmente depende de
scale. And so we would use a wave model if the size of the objects that we are measuring
la escala. De manera que podríamos utilizar un modelo de onda si el tamaño de los objetos que estamos midiendo
are comparable to the wavelength of the light. And we would use the particle model if the
es semejante a la longitud de onda de la luz. Por el contrario, utilizaríamos el modelo de partícula si la
energy that we are studying is comparable to the energy of a photon, remember which
energía que estamos investigando es parecida a la energía de un fotón, el cual
is described as Plank’s constant times the frequency of the photon itself. Let me give
es descrito como la constante de Plank multiplicada por la frecuencia propia del fotón. Permítanme hablarles
you a little bit of history. The first person to tackle this issue was Isaac Newton. And
de un poco de historia. La primera persona que abordó este problema fue Isaac Newton. Él
he thought that it travelled in these small microscopic corpuscles or these small particles.
creía que la luz viajaba en estos pequeños corpúsculos microscópicos o estas pequeñas partículas.
And then finally Thomas Young looked at that evidence, gathered more evidence and said
Pero entonces, Thomas Young examinó esa prueba, reunió más evidencias y dijo
that they are waves. And so scientists looked at this for hundreds of years. And so if we
que ellas son ondas. De forma que los científicos sostuvieron esto durante cientos de años. Por lo tanto, si
kind of look at all of the evidence and kind of go through those two particle and wave
Si analizamos todas las evidencias y la evolución de esos dos modelos
models, we could first start with reflection. Do they bounce off objects? And we would say
partícula y onda, podríamos comenzar primero con la reflexión ¿Es que rebotan en los objetos? Entonces diríamos
yes and yes. If we look at refraction, can they bend as they move from one medium to
sí y sí. Si nos fijamos en la refracción, ¿pueden doblarse al pasar de un medio a
another? We would say yes and yes. If we look at interference, can they interfere with one
otro? Diríamos que sí y sí. Si nos fijamos en la interferencia, ¿pueden interferir una con
another? The particle model does not hold up. They cannot interfere with one another.
otra? En el modelo de partícula esto no sucede; ellas no pueden interferir unas con otras,
But the wave does. Do they diffract, do they bend around objects or as you go through an
pero en el de onda sí ocurre ¿Ellas se difractan, se doblan alrededor de los objetos o a través de una
opening? We would say particle no. We would say wave yes. What about can they be polarized?
apertura? Diríamos que la partícula no y declararíamos que la onda sí. ¿Ellas puede ser polarizadas?
In other words when they are traveling in one dimension can we use small slits to just
En otras palabras, cuando están viajando en una dimensión ¿podemos utilizar pequeñas rendijas para sólo
limit the amount who go through? We would say no and we would say for waves. So waves
limitar la cantidad que pasan a través de ellas? Diríamos que no y afirmaríamos que sí para las ondas. De este modo las ondas
are looking great. And finally the photoelectric effect came around. And Einstein came around.
lucen bien. Finalmente, el efecto fotoeléctrico surgió; Einstein apareció.
And what it showed is that the wave model does not work. Only the particle model works.
Entonces, se demostró que el modelo de onda no funciona y que sólo el modelo de partícula funciona.
And so now we have a duality, this view of light as both a wave and a particle. And so
De modo que ahora tenemos un dilema por considerar a la luz como una onda y como una partícula. Siendo así,
what is the answer? Well both are right. And so how do we know which model to use? Again,
¿cuál es la respuesta? Bien, ambas son correctas. Por lo tanto, ¿cómo sabemos cuál es el modelo a utilizar? De Nuevo,
it is a sense of scale. And so if we are looking at objects that are comparable to the wavelength
tiene que ver con el tamaño. De forma que si estamos estudiando objetos que son análogos a la longitud de onda
of the light then we use the wave model. But if we are looking at experiments where the
de la luz, entonces utilizamos el modelo de onda. Pero si estamos analizando experimentos en los cuales la
energy is comparable to the energy of a photon, it is going to be a really small amount of
la energía es similar a la energía de un fotón cuya cantidad de energía va ser muy
energy, then we have to treat them as a particle. And so did you learn to select a model that
pequeña, entonces tenemos que tratarlos como una partícula. En síntesis ¿Uds. aprendieron a seleccionar un modelo que
is going to be appropriate for measuring photons? It all comes down to the size of the wavelength,
va a ser adecuado para la medición de fotones? Todo se reduce al tamaño de la longitud de onda y a
the size of the energy and I hope that was helpful.
la cantidad de la energía. Espero que haya sido útil.
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