Física Cuántica

8. Hipótesis de Planck
A finales del año 1900, el físico alemán Max Planck (1858- 1947) trató de explicar la radiación del cuerpo negro describiendo la distribución por frecuencias de la luz emitida por un cuerpo caliente (un cuerpo negro). Supuso que la luz y la materia no intercambiaban energía en cualquier cantidad, como se había pensado hasta entonces, sino solo en múltiplos enteros de unacantidad mínima posible, un quantum (cuanto) de energía. Con esta explicación Planck abrió un nuevo camino que permitiría empezar a entender gran cantidad de fenómenos.
Según la hipótesis de Planck la energía transportada por una radiación de frecuencia f es siempre un múltiplo entero del producto hf donde h representa una constante universal cuyo valor, en el SI es:
h= 6,6210-34 Js
Elproducto hf o paquete hf fue llamado cuantos de energía, es decir, la menor cantidad de energía que se puede obtener a una radiación de frecuencia f.
9. Hipótesis cuántica
En 1905, el físico alemán Albert Einstein utilizo la hipótesis de Max Planck para dar explicaciones del efecto fotoeléctrico. Partió del supuesto que la luz en ocasiones no se comporta como una onda, sino como un flujo departículas o de corpúsculos llamados fotones. Cada fotón de una radiación (luminosa) de frecuencia f transporta una energía.
E= hf
Siendo:
* E: Energía del fotón
* h: la constante de Planck (6,6210-34 Js)
* f: Frecuencia de la reacción
Observamos que según esta ecuación:
* La energía radiante, tal como la luz, se propaga en paquetes de energía, cuyos tamaños son proporcionales a lafrecuencia de la radiación
* La energía absorbida o emitida por cuantos completos, no siendo admisibles fracciones de cuantos
En definitiva la energía, igual que la materia, presenta una estructura discontinua. A partir de l teoría de Planck, no todas las energías están permitidas, sino solo aquellas que sean múltiplos de h.
El fotón se puede definir como la unidad de radiaciónelectromagnética con una longitud de onda y una frecuencia determinada, que posee una cierta cantidad de energía llamada cuanto de energía.
Con el modelo de fotón se podían dar explicaciones de algunas observaciones experimentales que no coincidían con el modelo ondulatorio clásico de la luz. Explicaba como la energía de la luz dependía de la frecuencia y la capacidad de la materia y la radiaciónelectromagnética para permanecer en equilibrio térmico. Los fotones son los responsables de producir todos los campos eléctricos y magnéticos, y a su vez son el resultado de que as leyes físicas tengan cierta simetría en todos los puntos del espacio-tiempo.
10. Modelo atómico de Rutherford
 Basado en los resultados de su trabajo, que demostró la existencia del núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi latotalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.
 El modelo de Rutherfordtuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conocecomo el padre de la era nuclear.
En 1900 Rutherford, con la colaboración de Geiger Marsden, soporta y verifica su teoría con el experimento, hoy muy famoso, de la lámina de oro. El experimento era simple, bombardearon una placa de oro muy delgada con partículas (ALFA) procedentes de una fuente radioactiva. Colocaron una pantalla de Sulfuro de Zinc fluorescente por detrás de la capa de oro para...