Cuantica Wilchez
Páginas: 7 (1703 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2012
El modelo de Bohr
Antecedentes históricos
Desde los tiempos de I. Newton (1642-1727), los fenómenos asociados a la luz llamaban poderosamente la atención de los hombres de ciencia. Newton manifestaba que la luz estaba compuesta de “corpúsculos”. Sin embargo, Christiaan Huygens (1629-1695) desarrollo la idea de que la luz se propagaba en forma continua a la manera de una “onda”. Así, ambasteorías, la corpuscular y la ondulatoria, se enfrentaron perdiendo la primera de ellas. La teoría ondulatoria se transformó en la forma de explicar cada uno de los fenómenos asociados a la luz.
En 1900, M. Planck (1858-1947), buscando un modelo matemático que explicara las radiaciones electromagnéticas de un cuerpo negro (cuerpo ideal que es capaz de absorber toda la radiación incidente), llega ala conclusión que la única forma de explicar el comportamiento físico de este sistema es asumiendo que la energía no es una onda, sino que, es entregada al sistema como “paquetes” o “cuantos” de luz.
Él no estaba convencido de esta idea, pero su elección permitía explicar con total claridad la representación gráfica de dicho fenómeno.
En 1904, A. Einstein (1879-1955), consigue explicar el“efecto fotoeléctrico” mediante las ideas desarrolladas por Planck. Es este logro, el que le permite obtener posteriormente, en 1921, el premio Nobel de física.
El efecto fotoeléctrico
Consiste en lograr la emisión de electrones desde la superficie de un metal, mediante la iluminación de ella por una luz de cierta energía. Este fenómeno se conocía desde 1887. Sin embargo, la teoría ondulatoria de laluz era insuficiente para dar una explicación.
Einstein explica que si asumimos que la luz transporta su energía en pequeños “paquetes” o cuantos” la relación que permite determinar la cantidad de electrones emitidos, puede calcularse. Einstein acuña el término “fotón”
El problema del modelo de Rutherford
Como sabemos, en el modelo de Rutherford, los electrones se mueven orbitando elnúcleo. La física clásica, explicaba que si una partícula cargada (ejemplo: el electrón) se movía, debía emitir energía. Si así lo hacía, lentamente comenzaría a perder parte de la energía que estaba usando para moverse. En el caso del electrón, moviéndose alrededor del núcleo, esa pérdida haría que la energía que el electrón necesitaba para mantenerse en dicha órbita, disminuyera. Esto provocaría quela atracción eléctrica que ejerce el núcleo, hiciera al electrón acercarse más y más a él, produciéndose un colapso.
Principios del modelo de Bohr
Niels Bohr resuelve este dilema argumentando lo siguiente: Las leyes de la física clásica no son aplicables a escala subatómica. Al interior de los átomos hay otras leyes que pertenecen al terreno de la mecánica cuántica.
Principios del Modelode Bohr (o Rutherford-Bohr)
1.- Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas cuyas energías están cuantizadas. Es decir, que pueden tomar algunas energías que son permitidas.
(Nota: En nuestro diario vivir no estamos enfrentados a la cuantización, en forma habitual. Por ejemplo, si queremos llenar con agua un envase, podemos agregar cualquier cantidad, es decir cantidades continuas,sin ningún problema. En cambio, cuando vamos a comprarnos un par de pantalones a una tienda, nos encontramos con el concepto de cuantización, ya que sólo podemos elegir una de las cuatro tallas más comunes: S, M, L o XL. No hay tallas intermedias, por lo que si una prenda está entre la M y la L, deberé decidirme por una de las dos.)
2.- Si deseamos que un electrón, que se encuentra en un nivelu órbita, de energía E1, sea promovido a una órbita o nivel de energía E2, debemos entregar una energía equivalente a la diferencia energética entre ambos niveles, que indicaremos como ΔE.
En general,
ΔE = Ef - Ei donde f indica el estado
final e i, el inicial.
Por lo tanto, tendremos que
ΔE =E2-E1
Ésta diferencia será positiva, ya que E2 >E1.
3.-...
Antecedentes históricos
Desde los tiempos de I. Newton (1642-1727), los fenómenos asociados a la luz llamaban poderosamente la atención de los hombres de ciencia. Newton manifestaba que la luz estaba compuesta de “corpúsculos”. Sin embargo, Christiaan Huygens (1629-1695) desarrollo la idea de que la luz se propagaba en forma continua a la manera de una “onda”. Así, ambasteorías, la corpuscular y la ondulatoria, se enfrentaron perdiendo la primera de ellas. La teoría ondulatoria se transformó en la forma de explicar cada uno de los fenómenos asociados a la luz.
En 1900, M. Planck (1858-1947), buscando un modelo matemático que explicara las radiaciones electromagnéticas de un cuerpo negro (cuerpo ideal que es capaz de absorber toda la radiación incidente), llega ala conclusión que la única forma de explicar el comportamiento físico de este sistema es asumiendo que la energía no es una onda, sino que, es entregada al sistema como “paquetes” o “cuantos” de luz.
Él no estaba convencido de esta idea, pero su elección permitía explicar con total claridad la representación gráfica de dicho fenómeno.
En 1904, A. Einstein (1879-1955), consigue explicar el“efecto fotoeléctrico” mediante las ideas desarrolladas por Planck. Es este logro, el que le permite obtener posteriormente, en 1921, el premio Nobel de física.
El efecto fotoeléctrico
Consiste en lograr la emisión de electrones desde la superficie de un metal, mediante la iluminación de ella por una luz de cierta energía. Este fenómeno se conocía desde 1887. Sin embargo, la teoría ondulatoria de laluz era insuficiente para dar una explicación.
Einstein explica que si asumimos que la luz transporta su energía en pequeños “paquetes” o cuantos” la relación que permite determinar la cantidad de electrones emitidos, puede calcularse. Einstein acuña el término “fotón”
El problema del modelo de Rutherford
Como sabemos, en el modelo de Rutherford, los electrones se mueven orbitando elnúcleo. La física clásica, explicaba que si una partícula cargada (ejemplo: el electrón) se movía, debía emitir energía. Si así lo hacía, lentamente comenzaría a perder parte de la energía que estaba usando para moverse. En el caso del electrón, moviéndose alrededor del núcleo, esa pérdida haría que la energía que el electrón necesitaba para mantenerse en dicha órbita, disminuyera. Esto provocaría quela atracción eléctrica que ejerce el núcleo, hiciera al electrón acercarse más y más a él, produciéndose un colapso.
Principios del modelo de Bohr
Niels Bohr resuelve este dilema argumentando lo siguiente: Las leyes de la física clásica no son aplicables a escala subatómica. Al interior de los átomos hay otras leyes que pertenecen al terreno de la mecánica cuántica.
Principios del Modelode Bohr (o Rutherford-Bohr)
1.- Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas cuyas energías están cuantizadas. Es decir, que pueden tomar algunas energías que son permitidas.
(Nota: En nuestro diario vivir no estamos enfrentados a la cuantización, en forma habitual. Por ejemplo, si queremos llenar con agua un envase, podemos agregar cualquier cantidad, es decir cantidades continuas,sin ningún problema. En cambio, cuando vamos a comprarnos un par de pantalones a una tienda, nos encontramos con el concepto de cuantización, ya que sólo podemos elegir una de las cuatro tallas más comunes: S, M, L o XL. No hay tallas intermedias, por lo que si una prenda está entre la M y la L, deberé decidirme por una de las dos.)
2.- Si deseamos que un electrón, que se encuentra en un nivelu órbita, de energía E1, sea promovido a una órbita o nivel de energía E2, debemos entregar una energía equivalente a la diferencia energética entre ambos niveles, que indicaremos como ΔE.
En general,
ΔE = Ef - Ei donde f indica el estado
final e i, el inicial.
Por lo tanto, tendremos que
ΔE =E2-E1
Ésta diferencia será positiva, ya que E2 >E1.
3.-...
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