DUALIDAD ONDA PARTÍCULA
CN.F.5.5.3. Discutir que, a escala atómica, se produce una dualidad onda partícula y establecer que por tradición las ondas-partículas se llaman partículas cuánticas
- Vida cotidiana: Si ves cómo funcionan lectores láser, pantallas o dispositivos electrónicos modernos, puedes entender que la luz y la materia pueden comportarse de formas distintas según cómo se las observe o mida.
- Contexto social / académico: En física cuántica, microscopía y tecnología electrónica, la dualidad onda-partícula permite explicar fenómenos que hicieron posible chips, láseres y herramientas avanzadas de observación.
Observa con atención la siguiente imagen.
A primera vista puede parecer una sola cosa, pero si la analizas con detenimiento podrías descubrir otra interpretación distinta.
Responde:
- ¿Qué observaste primero en la imagen?
- Después de mirarla con más atención, ¿descubriste otra forma de interpretarla? ¿Cuál?
- ¿Cómo explicas que una misma imagen pueda verse de dos maneras diferentes?
Al final, comenta con tus compañeros: ¿es posible que algo que parece una sola cosa pueda comportarse o interpretarse de dos formas distintas sin dejar de ser lo mismo?
5 minutos para desarrollar la etapa
Durante los próximos 10 minutos, observa los siguientes videos acerca de la dualidad onda-partícula, anota ideas principales.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre las dualidad onda-partícula. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que leíste y escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
Una brevísima historia del tiempo es un libro de divulgación científica escrito por Stephen Hawking, en el que se explican de manera accesible ideas fundamentales sobre el universo, el espacio, el tiempo y la física moderna. En el siguiente extracto, el autor aborda cómo la mecánica cuántica permitió interpretar al electrón no solo como partícula, sino también como onda, explicando las órbitas permitidas de Bohr y mostrando cómo esta nueva visión transformó la comprensión del comportamiento atómico y de la materia.
Lee el siguiente extracto:
Después de haberlo leído, contesta las siguientes preguntas:
- ¿Por qué el texto permite pensar que el electrón no se comporta solo como partícula, sino también como onda
- ¿Qué relación encuentras entre la idea de órbitas permitidas y el comportamiento ondulatorio del electrón?
- ¿Por qué crees que esta nueva forma de entender al electrón cambió la manera de explicar la materia y la tecnología moderna?
Graba un video estilo TikTok en el que expliques las múltiples historias de Feynman desde el punto de vista de la luz como partícula. En el video, debes actuar como si fueras un fotón contando tu propia historia: explica que, aunque parezca que viajas por un solo camino, en el mundo cuántico tu comportamiento puede describirse considerando muchos caminos posibles al mismo tiempo.
Tu video debe mostrar, de forma creativa y fácil de entender, cómo esa idea se relaciona con la dualidad onda-partícula: eres una partícula, pero tu comportamiento también puede explicarse mediante ondas que se suman o se anulan.
Observa con atención el video sobre el experimento de la doble rendija. Luego, responde con tus propias palabras: ¿por qué este experimento permitió evidenciar que la luz no se comporta únicamente como partícula, sino también como onda?
Responde las siguientes preguntas:
- Qué ocurre cuando la luz pasa por las dos rendijas
- Qué patrón aparece en la pantalla y por qué ese resultado se relaciona con el comportamiento ondulatorio
- Cómo se evidencia también el comportamiento corpuscular de la luz
- Qué cambia en el resultado del experimento cuando se intenta observar por cuál rendija pasa el fotón.
Realiza la práctica utilizando el simulador de doble rendija y dualidad onda-partícula. Configura la vista en both y trabaja con dos valores diferentes de flujo. Para cada valor de flujo, selecciona dos valores de separación entre rendijas (d) y, para cada uno de ellos, prueba dos valores de ancho de rendija (D).
En cada caso, registra en la hoja guía los valores utilizados y observa el patrón que se forma en la pantalla. Finalmente, anota una observación cualitativa sobre si en cada configuración predomina más un comportamiento ondulatorio o uno corpuscular, y redacta tus conclusiones en la hoja guía.
180 minutos para desarrollar la etapa
En parejas, realicen un debate corto sobre la dualidad onda-partícula. Uno de ustedes asumirá la postura de que, a escala atómica, la luz o la materia se comportan principalmente como partícula; el otro defenderá que su comportamiento puede entenderse mejor como onda. Cada estudiante deberá sostener su postura con argumentos basados en lo aprendido en clase, apoyándose en ejemplos, experimentos o ideas trabajadas durante el tema.
Después del debate, elaboren juntos un pequeño tratado o conclusión escrita en el que expliquen por qué ambas posturas tienen fundamento y cómo esto lleva a comprender que, en el mundo cuántico, ciertas entidades no pueden describirse únicamente como onda o como partícula, sino como partículas cuánticas.
IMPORTANTE:
No se evaluará solo quién “gana” el debate, sino principalmente su capacidad para argumentar, contrastar ideas y construir una explicación clara sobre la dualidad onda-partícula.
20 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.