¿Qué tiene más potencia de aumento, un microscopio óptico o uno electrónico? [III]

(Continuación) Y para ir acabando esta semblanza más bien técnica sobre el microscopio electrónico, un par de apuntes breves.

El primero. Aunque no lo desarrollaremos en esta ocasión, baste saber para los propósitos de esta entrada, que existen dos tipos de electrónicos: el de transmisión (MET) y el de barrido (MEB). Por ahora lo dejaremos ahí.

El segundo. A título de curiosidad les comentaré que el primer microscopio electrónico fue diseñado por los ingenieros electrónicos alemanes Ernst Ruska (1906-1988) y Max Knoll (1897-1969), entre 1925 y 1931.

En 1986, dos años antes de morir, Ernst Ruska recibió el Premio Nobel de Física por toda su labor investigadora en óptica electrónica, incluido el diseño del primer microscopio electrónico.

Se trata por tanto, dicho microscopio, de una muy temprana aplicación de la hipótesis del físico francés Louis de Broglie.

La que emitió en 1924, acerca de la doble naturaleza onda-corpúsculo que tiene, no sólo la luz, sino cualquier objeto, y por supuesto los electrones.

Una idea que aún hoy resulta alucinante.

Hipótesis de De Broglie

Manejando las dos novedosas ideas producidas en el campo de la Física en los albores del siglo XX, a saber: de un lado la cuantización de la energía y, de otro, la doble naturaleza corpuscular y ondulatoria de la radiación, el físico francés príncipe Louis de Broglie (1892-1990) propuso en 1924 una nueva y atrevida hipótesis.

La de ampliar la idea de dualidad onda-corpúsculo de la luz, al movimiento de cualquier objeto, de cualquiera. Extendiendo así el comportamiento con doble naturaleza de la luz, también, a la materia en general, sean electrones, neutrones, protones, átomos, moléculas, pelotas de golf, balones de fútbol, ustedes mismos o planetas.

Y postula que la materia presenta, como la luz, un doble aspecto a tener presente siempre:

‑ ondulatorio, caracterizado por su longitud de onda (λ) y frecuencia ( f ).

‑ corpuscular, caracterizado por su energía (E) y momento lineal (p).

Como el fotón, cualquier objeto que posea cantidad de movimiento (m·v) poseerá una onda asociada cuya longitud de onda vendrá dada por

λ = h / p = h / m·v 

donde h es una constante, conocida como constante de Planck, de valor h = 6,625 · 10‑34 J·s. Es la constante del mundo cuántico, como c lo es del mundo relativista.

Con la hipótesis de De Broglie se produce el verdadero establecimiento de la mecánica cuántica, que tiene su origen en los trabajos iniciales de Max Planck y los posteriores de Albert Einstein, Niels Bohr y otros.

De Broglie establece un puente entre los aspectos corpuscular y ondulatorio para todos los fenómenos físicos, generalizando lo que la teoría del fotón había ya realizado para la radiación.

Así que somos onda y corpúsculo a la vez. Alucina vecina.

La dualidad onda-corpúsculo resultaba así inherente a todos los objetos materiales. Ésa era la inusitada hipótesis del príncipe, que además resultó ser real.

Porque sólo un par de años después, se daba con la confirmación experimental. (Continuará)