{"id":299712,"date":"2026-06-21T19:11:56","date_gmt":"2026-06-22T01:11:56","guid":{"rendered":"https:\/\/sintesis.com.mx\/hidalgo\/?p=299712"},"modified":"2026-06-21T19:11:56","modified_gmt":"2026-06-22T01:11:56","slug":"computacion-optica-y-laseres-154","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sintesis.com.mx\/hidalgo\/2026\/06\/21\/computacion-optica-y-laseres-154\/","title":{"rendered":"Computaci\u00f3n, \u00d3ptica y l\u00e1seres"},"content":{"rendered":"<div>En el siglo V a. C. el fil\u00f3sofo griego Dem\u00f3crito hab\u00eda expresado la idea de que la estructura de la materia estaba compuesta de un n\u00famero muy alto de peque\u00f1as part\u00edculas. Es conocido que Dem\u00f3crito fue quien denomin\u00f3 a estas part\u00edculas con el nombre de \u00e1tomos. Para ese fil\u00f3sofo griego estas part\u00edculas eran indivisibles, por lo que esta idea perdur\u00f3 durante mucho tiempo. Durante el periodo comprendido entre finales del siglo XIX y hasta el a\u00f1o de 1930, muchos cient\u00edficos estuvieron realizando experimentos para encontrar un modelo satisfactorio para el \u00e1tomo, que explicara los fen\u00f3menos f\u00edsico-qu\u00edmicos m\u00e1s evidentes de la estructura de la materia, y que aunque ya eran muy conocidos, no se ten\u00eda un modelo bien establecido. En 1904 el cient\u00edfico brit\u00e1nico Joseph John Thomson propone uno de los primeros modelos at\u00f3micos. Thomson asume que el \u00e1tomo es algo similar a un pud\u00edn con pasas, en el que los electrones (las pasas), con carga negativa, est\u00e1n incrustados sobre una esfera (pud\u00edn), la cual est\u00e1 cargada positivamente.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Pocos a\u00f1os despu\u00e9s, para 1908, Ernest Rutherford, quien recibi\u00f3 el Premio Nobel de Qu\u00edmica, descubre a trav\u00e9s de un experimento de dispersi\u00f3n de part\u00edculas \u03b1 (alfa), sobre una l\u00e1mina de Au (oro), que la mayor\u00eda de estas part\u00edculas atravesaban la l\u00e1mina con muy poca o con ninguna desviaci\u00f3n. Rutherford asumi\u00f3 que la mayor parte de un \u00e1tomo deb\u00eda ser espacio vac\u00edo, esto explicaba porque las part\u00edculas no hab\u00edan sufrido pr\u00e1cticamente desviaci\u00f3n al chocar con los \u00e1tomos de las laminas de oro. Fue tambi\u00e9n Rutherford, quien propuso que deb\u00eda existir una alta concentraci\u00f3n de part\u00edculas cargadas positivamente (protones), en el centro del \u00e1tomo similar al centro de una esfera, y a este punto, \u00e9l le llamo n\u00facleo at\u00f3mico. Por lo que los electrones (cargas negativas) quedaban entonces alrededor del n\u00facleo orbitando como en un modelo planetario.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>M\u00e1s tarde en el a\u00f1o 1913, Niels Bohr, propone que las posibles \u00f3rbitas de los electrones tienen distancias cuantizadas al n\u00facleo, por lo que los electrones cambian de \u00f3rbita, pero nunca se ubican a la mitad de dos de \u00e9stas. Algunos a\u00f1os antes, en diciembre de 1900, Max Planck mostr\u00f3 que ocurren extra\u00f1os saltos en el mundo de los \u00e1tomos. Hoy conocidos como saltos cu\u00e1nticos. Hasta entonces todos los procesos de la naturaleza se consideraban continuos. Planck observ\u00f3 que esto estaba relacionado con la emisi\u00f3n de ondas electromagn\u00e9ticas incluyendo la luz visible y la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica. Planck reconoci\u00f3 que la emisi\u00f3n de luz se produce por etapas, en forma de paquetes de energ\u00eda o quanta, como si en el caso de un auto, \u00e9ste s\u00f3lo pudiera moverse a 10 km\/h, 20 km\/h o 30 km\/h, pero no a 10,5 km\/h o a 40.5Km\/h.\u00a0 Entre las \u00f3rbitas de los \u00e1tomos ocurren los saltos cu\u00e1nticos, esto es, solo en \u00f3rbitas con ciertos valores determinados de energ\u00eda (cuanto).\u00a0 El tama\u00f1o del salto depende de\u00a0 la constante de Planck, que tiene un valor igual a, 6.6262X10^34 Joule-segundo, \u00e9sta es una constante natural, que el mismo Max Planck descubri\u00f3. La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica iniciada por Planck fue la base de la f\u00edsica que se desarroll\u00f3 en las siguientes d\u00e9cadas.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Desde los tiempos de Niels Bohr, los f\u00edsicos han sospechado que los electrones en un \u00e1tomo, solo se mueven en ciertas \u00f3rbitas alrededor del n\u00facleo. Cambian estos caminos cada vez que absorben o liberan una cierta cantidad de energ\u00eda en forma de cuantos.\u00a0 Pero nadie hab\u00eda sido capaz de explicar por qu\u00e9 esto era as\u00ed. Schr\u00f6dinger retom\u00f3 una idea del f\u00edsico franc\u00e9s Louis Victor de Broglie, seg\u00fan la cual el electr\u00f3n es una onda, y en el a\u00f1o 1926, propuso su ecuaci\u00f3n de onda. Seg\u00fan esta ecuaci\u00f3n el electr\u00f3n es pura energ\u00eda, y, para decirlo simplemente, se encuentra en forma de un anillo ondulado alrededor del n\u00facleo. El di\u00e1metro de este anillo solo puede cambiar en una cantidad fija dependiendo de cu\u00e1nta energ\u00eda se agregue o se pierda del \u00e1tomo. La interpretaci\u00f3n de Copenhague, desarrollada principalmente por Niels Bohr y Werner Heisenberg en la d\u00e9cada de 1920, es el marco fundamental de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Postula que las part\u00edculas cu\u00e1nticas no poseen propiedades definidas (como posici\u00f3n o momento) hasta que se miden, y en cambio existen en un estado de probabilidad.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Para el a\u00f1o 1926 Erwin Schr\u00f6dinger (1887-1961), propone que los electrones son en realidad ondas de energ\u00eda pura, los cuales giran alrededor del n\u00facleo en ciertos intervalos. Por lo que el modelo que es v\u00e1lido hoy d\u00eda, dice que: un electr\u00f3n se mueve en ciertas zonas permitidas llamadas orbitales, \u00e9stas est\u00e1n alrededor del n\u00facleo, y solo se puede hablar de la probabilidad en cuanto a su posici\u00f3n. Esto es justamente una consecuencia de los postulados de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Erwin Schr\u00f6dinger no crey\u00f3 por completo en la f\u00edsica cu\u00e1ntica fundada por Max Planck, por ello estableci\u00f3 una ecuaci\u00f3n matem\u00e1tica, conocida como ecuaci\u00f3n de\u00a0 Schr\u00f6dinger y que fue decisiva para corregir la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica de Planck. Schr\u00f6dinger es el hombre que ide\u00f3 la versi\u00f3n m\u00e1s utilizada de la teor\u00eda cu\u00e1ntica, la mec\u00e1nica ondulatoria, crey\u00f3 estar devolviendo la cordura a una disciplina que se hab\u00eda descontrolado. Schr\u00f6dinger era un f\u00edsico de la vieja escuela, ten\u00eda casi 40 a\u00f1os cuando realiz\u00f3 este trabajo. Al expresar la f\u00edsica cu\u00e1ntica en t\u00e9rminos de ondas, Schr\u00f6dinger pretend\u00eda armonizarla con las ideas cl\u00e1sicas. Cuando esto result\u00f3 imposible, se sinti\u00f3 profundamente decepcionado y, a partir de entonces, apenas volvi\u00f3 a involucrarse con la teor\u00eda cu\u00e1ntica, salvo para se\u00f1alar lo que consideraba sus fallos. La aversi\u00f3n de Erwin Schr\u00f6dinger hacia la Interpretaci\u00f3n de Copenhague lo llev\u00f3 a idear un experimento mental para demostrar su absurdidad, conocido como la Paradoja del Gato. Aunque en realidad, el experimento de Schr\u00f6dinger no era tanto una paradoja, como si una ilustraci\u00f3n gr\u00e1fica, de la extra\u00f1eza del mundo cu\u00e1ntico.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>El estudio de conceptos de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, \u201cex\u00f3ticos para la mayor\u00eda de los seres humanos,\u201d tienen importancia en el entendimiento de reacciones qu\u00edmicas, y en el estudio de ciertas aplicaciones como, la energ\u00eda at\u00f3mica, la fusi\u00f3n nuclear, la fabricaci\u00f3n de l\u00e1seres, entre otras aplicaciones. Un ejemplo real de un instrumento que est\u00e1 siendo fabricado en el laboratorio de Energ\u00eda Laser, de la Universidad de Rochester, en los Estados Unidos; se muestra en la siguiente p\u00e1gina web:<\/div>\n<div><\/div>\n<div>https:\/\/www.lle.rochester.edu\/<\/div>\n<div>https:\/\/www.lle.rochester.edu\/index.php\/omega-laser-facility-2\/6271-2\/<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Apreciable lectora y lector, te invito a ver el siguiente video:<\/div>\n<div><\/div>\n<div>https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YpYuBEzfRlM<\/div>\n<div><\/div>\n<div>https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=zOX-gbH7J64&amp;t=6s<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>Universidad Polit\u00e9cnica de Tulancingo alfonso.padilla@upt.edu.mx<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En el siglo V a. C. el fil\u00f3sofo griego Dem\u00f3crito hab\u00eda expresado la idea de que la estructura de la materia estaba compuesta de un n\u00famero muy alto de peque\u00f1as part\u00edculas. 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