Beam Models and Quantum Systems with Linear Potentials Based on Airy Functions

Main Article Content

José Angel Gómez Hernández
Juan Toribio Milane
Francis Leandro Álvarez Paulino
Manuel Leonardo Reyes Cordero

Abstract

This article provides a rigorous study of Airy functions, emphasizing their construction
by power series, their relation with Bessel functions, and their canonical integral representation. We
highlight their asymptotic properties and structural role in mathematical physics. To illustrate their
applicability, we develop three analytical models: the Euler–Bernoulli beam under self-weight, the
quantum bouncer with a linear gravitational potential, and the particle in a uniform electric field.
In each case, the quantization conditions and physical scales naturally emerge from the zeros of
the Airy function. These results confirm the central role of Airy functions in bridging differential
equations, special functions, and applied physics.

Article Details

Section

Ciencias Formales y Naturales

Author Biographies

José Angel Gómez Hernández, Universidad Autónoma de Santo Domingo

Maestro de las cátedras de matemática básica y de análisis 1 de la escuela de matemáticas de la UASD. Pertenezco a la carrera nacional de investigación en la categoría de asistente de investigación, trabajando conjuntamente con el maestro Juan Toribio Milane, este como investigador principal del proyecto polinomios extremales con respecto a normas de Sobolev y aplicaciones (2020-2021-1D1-137). He participado como ponente en varios congresos nacionales patrocinados por la UASD y el MesCyt.

Juan Toribio Milane, Universidad Autónoma de Santo Domingo

Juan Toribio Milane es un académico dominicano con trayectoria en investigación, docencia y gestión universitaria, miembro de la Carrera Nacional de Investigación y participante en diversos proyectos como investigador principal y coinvestigador. Posee maestrías en Matemáticas y Física por la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD), con especialización en Análisis Real, Análisis de Variables Complejas, Análisis Funcional, Teoría de la Medida e Integración, Topología y Ecuaciones Diferenciales Parciales. Ha sido asesor de más de quince tesis de maestría y docente en programas de posgrado en Física, donde ha impartido asignaturas como Métodos Matemáticos y Física Cuántica, además de ejercer la docencia en los departamentos de Física y Matemáticas de la UASD. En el ámbito de la gestión académica, fue director de Investigación del Recinto UASD Santiago y coordinador de la maestría en Matemáticas Puras, así como docente en programas propedéuticos de Química y Estadística. También trabajó como docente y coordinador general de Matemáticas en el colegio bilingüe New Horizons y cuenta con más de una década de experiencia en la docencia secundaria pública. Actualmente cursa la fase final de un doctorado interuniversitario en Matemáticas Puras y Aplicadas, desarrollado entre la UASD, la PUCMM y el INTEC, y coordina el grupo de Análisis Matemático y Matemática Aplicada (GAMMA). Es miembro pleno de las sociedades dominicanas de Matemáticas y de Física, y su trayectoria integra formación rigurosa, vocación docente y compromiso sostenido con el desarrollo científico nacional.

Francis Leandro Álvarez Paulino, Universidad Autónoma de Santo Domingo

Licenciado en Educación, mención Matemáticas, por la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD, 2017) y Máster en Ciencias Matemáticas Puras por la misma institución (2022), se desempeña actualmente como docente de Matemáticas en la UASD, en la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM) y en el Ministerio de Educación de la República Dominicana (MINERD). Ha participado como expositor en eventos académicos y de investigación, entre ellos la Jornada de Investigación Científica de la UASD-Bonao (2021), el I Congreso Internacional de Investigación, Desarrollo e Innovación de la UASD (2022) y el Congreso Internacional de Investigación Científica del MESCYT (2023). Sus áreas de interés comprenden la educación matemática, el análisis matemático y los polinomios ortogonales.

Manuel Leonardo Reyes Cordero, Universidad Nacional Evangélica

Docente e investigador universitario de la República Dominicana, con interés académico en cosmología, ecuaciones diferenciales y álgebra abstracta. Su trabajo se orienta a la docencia superior y a la investigación en áreas fundamentales de la matemática y la física teórica.

How to Cite

Beam Models and Quantum Systems with Linear Potentials Based on Airy Functions. (2026). Alma Mater, 1(1). https://doi.org/10.64678/8y27j053

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