Atomos

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1.1. EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

La palabra átomo proviene del idioma griego y significa “no divisible” o “indivisible” por lo que el átomo se consideraría la partícula mas pequeña de la materia que no se puede dividir. Este concepto fue inventado por Demócrito en el 400 a.c. y en aquella época se creía que el átomo era efectivamente la partícula mas pequeña posible de la materia (locual no es cierto ya que hay partículas subatómicas)

En los átomos se reconoce la existencia de partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas “orbitas” o niveles de energía, alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente neutro.

Dentro del núcleose encuentran otras partículas, los protones, que poseen carga eléctrica positiva, los neutrones que no poseen carga eléctrica. Así pues dentro del átomo encontramos:

El electrón: Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 x 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1083 x 10-28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

El neutrón: Es unapartícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

El protón: Es una partícula elemental con carga erétrica positiva igual a 1,602 x 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón. La misma se encuentra formando parte de todos los elementos.

En un átomo de un elementocualquiera se tiene la misma cantidad de protones y de electrones. Esta cantidad recibe el nombre de número atómico, y se designa por la letra “Z”.

A la cantidad total de protones más neutrones presentes en un núcleo atómico se denominan número másico y se designa por la letra “A”.

1.2. BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA

La mecánica cuántica es una de las ramas principales de lafísica, y uno de los más grandes avances del siglo XX para el conocimiento humano, que explica el comportamiento de la materia y de la energía. Su aplicación ha hecho posible el descubrimiento y desarrollo de muchas tecnologías, como por ejemplo los transistores, componentes masivamente utilizados, en prácticamente cualquier aparato que tenga alguna parte funcional electrónica. La mecánica cuánticadescribe, en su visión más ortodoxa, cómo cualquier sistema físico, y por lo tanto todo el universo, existe en una diversa y variada multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido organizados matemáticamente por los físicos, son denominados autoestados de vector y valor propio. De esta forma la mecánica cuántica puede explicar y revelar la existencia del átomo y los misterios de la estructuraatómica tal como hoy son entendidos; fenómenos que la física clásica, o más propiamente la mecánica clásica, no puede explicar debidamente.
De forma específica, se considera también mecánica cuántica, a la parte de ella misma que no incorpora la relatividad en su formalismo, tan sólo como añadido mediante teoría de perturbaciones. La parte de la mecánica cuántica que sí incorpora elementosrelativistas de manera formal y con diversos problemas, es la mecánica cuántica relativista o ya, de forma más exacta y potente, la teoría cuántica de campos (que incluye a su vez a la electrodinámica cuántica, cromodinámica cuántica y teoría electrodébil dentro del modelo estándar) y más generalmente, la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo. La única interacción que no se ha podidocuantificar ha sido la interacción gravitatoria.

La mecánica cuántica es la base de los estudios del átomo, los núcleos y las partículas elementales (siendo ya necesario el tratamiento relativista), pero también en teoría de la información, criptografía y química.
Las técnicas derivadas de la aplicación de la mecánica cuántica suponen, en mayor o menor medida, el 30 por ciento del PIB de los...
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