Espectro electromagnetico

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Espectro electromagnético

La teoría cuántica surgió a principios del siglo XX; en 1900 fue enunciada en su forma primitiva por su descubridor Max Planck (1858-1947), profesor de la Universidad de Berlín, quien, al tratar de explicar la naturaleza de la radiación emitida por un cuerpo negro, propuso que la energía de la radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en formadiscreta, es decir; en múltiplos de una energía básica, el quantum de energía.

Cuando los átomos o moléculas se excitan, ya sea por radiación electromagnética, una descarga eléctrica o por calentamiento, cambian los niveles de energía; al regresar a su estado base emiten radiación electromagnética de una determinada longitud de onda. Esta radiación constituye el espectro de emisión del átomo omolécula, que consta de líneas de frecuencias determinadas, que se llama espectro de líneas del átomo.

El espectro de absorción de un gas muestra un fondo interrumpido por espacios oscuros denominados líneas de absorción, ya que se han absorbido las ondas que éste irradia por sí mismo. Suele ocurrir que unos cuerpos absorben sólo la radiación de unas longitudes de onda, por lo que cada cuerpo,cada elemento químico, tiene su propio espectro de absorción, el cuál se corresponde con su espectro de emisión, al igual como si fuera el negativo con el positivo de una película.

En realidad, cada uno de los elementos químicos tiene su propio espectro de emisión. Y esto sirve para identificarlo y conocer de su existencia en objetos lejanos, inaccesibles para nosotros, como son lasestrellas.

Ejemplos de espectros de emisión:

el hidrógeno emite, dentro del visible, en una cierta longitud de onda del naranja (6560 A), en otra del azul (4858 A), otra del a~nil (4337 A) y otra del violeta (4098 A).

Las longitudes de onda de la luz en las regiones visible, infrarroja y ultravioleta se han determinado utilizando un prisma o una red de difracción, y las longitudes de onda de losrayos X, mediante su difracción por un retículo cristalino. El espectro visible es solo una pequeña parte del espectro completo de las ondas electromagnéticas. Los rayos X ordinarios tienen longitudes de onda de, aproximadamente 1 A. Los rayos gamma, producidos en las descomposiciones radioactivas y por la acción de los rayos cósmicos, poseen longitudes de onda todavía menores: 0.1, 0.01 y 0.001 A.La región ultravioleta, corresponde a la luz de longitud de onda un poco menor que la de la luz violeta; por otra parte, la infrarroja corresponde a longitudes de onda un poco mayores que la luz roja. Después vienen las regiones de las microondas, de aproximadamente 1 cm, y de las ondas de radio, más largas.

La mayor parte de nuestros conocimientos acerca de la estructura electrónica de losátomos se obtienen estudiando la luz que emiten éstos cuando se excitan por diversos medios: alta temperatura, o haciendo saltar un arco o chispa eléctricos. La luz emitida por los átomos consta de líneas de frecuencias determinadas, que se llama espectro de líneas del átomo. Una de las hipótesis necesarias para la explicación de la rayas espectrales en los fenómenos espectroscópicos es que estaslíneas se originan al chocar los electrones libres (en el caso de excitación por descarga eléctrica) contra los átomos de las moléculas gaseosas.

Aceptando esto, ¿Qué debe esperarse como resultado del choque de los electrones con el átomo de Bohr?

Primero que nada recordemos cuales son los postulados de la teoría de Bohr. Si a cada una de las frecuencias obtenidas las multiplicamos por laconstante de Planck obtenemos la energía emitida.

Esta energía es emitida por medio de un proceso cuántico el cuál fue establecido por el físico danés Niels Bohr en base a tres hipótesis relativas a la estructura y dinámica de los átomos.

En primer lugar, y de acuerdo con la teoría de Planck , hizo notar Bohr que el electrón (o electrones) del átomo no pueden recorrer todas las órbitas...
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