Fisica atomica nuclear
Páginas: 7 (1630 palabras)
Publicado: 19 de marzo de 2012
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FISICA ATOMICA Y NUCLEAR
EL ATOMO.- Estructura atómica
El modelo estándar para un átomo consiste de un pequeño núcleo formado por cargas positivas llamadas protones y por elementos sin carga denominados neutrones. La masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón. Alrededor de este núcleo y a una distancia muy grande, comparada con el tamaño del núcleo, girancargas negativas denominadas electrones. La masa de un electrón es aproximadamente 1840 veces menor que la masa de un protón. Un átomo es eléctricamente neutro. Esto significa que existen igual número de protones que de electrones. El número de neutrones puede variar dentro de un mismo elemento. Esto se conoce como un isótopo y la relación entre el número protones y neutrones determina si un átomoes estable o inestable (elemento radiactivo)
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Ernest Rutherford (1871-1937) llevó a cabo una investigación que inequívocamente probó que las partículas alfa eran átomos de helio doblemente ionizados y al interpretar los experimentos de dispersión alfa de sus colegas Geiger y Marsden (este experimento se lo describe más adelante), propuso su famosa teoría de la estructura nuclear delátomo que consiste en indicar que el átomo en su mayor parte es espacio vacío en cuyo centro existe un núcleo de carga positiva y alrededor del cual, giran en órbitas electrones de carga negativa.
Cuando una partícula cargada acelera, ésta emite ondas electromagnéticas. De acuerdo al modelo de Rutherford, los electrones en las órbitas aceleran y por tanto emiten ondas electromagnéticas que tienen unrango continuo de frecuencias.
Los electrones en los átomos no mantienen órbitas estables. Por ejemplo, el átomo de Hidrógeno, que tiene un sólo protón y un solo neutrón, cuando es excitado emite luz que al ser observada a través de un espectroscopio no presenta una gama continua de frecuencias sino una serie de líneas visibles conocidas como “líneas espectrales de emisión del Hidrógeno. En elcaso contrario cuando se trata de luz de absorción de Hidrógeno, esta luz al pasar por un espectroscopio revela una gama de frecuencias en donde faltan dichas líneas espectrales. [pic]
La teoría clásica de la física de la emisión de ondas electromagnéticas, no se aplica a los electrones en los átomos. En 1913, dos años después de que Rutherford postuló su modelo, el físico danés Neils Bohr(1885-1962) sugirió la siguiente revisión:
• Cada órbita del electrón contiene varios niveles de energía.
• Un electrón que se mueve en uno de estos niveles de energía no emite ondas electromagnéticas.
• Un electrón que se ha movido previamente a un nivel de una energía más alta emite una onda electromagnética cuando salta a un nivel de energía más bajo.
Bohr, relacionando la nueva teoríadel quántum y la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico, sugirió que cada vez que un electrón salta de un nivel de energía más alto a un nivel de energía más bajo, se emite un fotón. La energía del fotón es igual a la diferencia en las energías de los niveles.
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ESTRUCTURA DEL NUCLEO
Debido a numerosos experimentos, se admite que el núcleo del átomo está constituido por unconjunto de protones de carga positiva igual a la del electrón y de neutrones de masa casi igual a la del protón pero neutro. Cualquiera de esas partículas se denomina nucleón.
El núcleo se define por su número atómico Z igual al número de protones que contiene y por su número de masa A igual al número total de protones y neutrones.
|Si el cuerpo es X, su núcleo se escribirá como:|[pic] |
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Los núcleos del mismo Z se llaman isótopos. Como son de la misma naturaleza química (definida por el número de electrones del átomo) su estudio se efectúa por medios físicos, por ejemplo, con el espectrómetro de masa.
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RADIACTIVIDAD
El físico francés Henri Becquerel (1896) tratando de averiguar si había elementos que emitieran rayos X de manera espontánea...
FISICA ATOMICA Y NUCLEAR
EL ATOMO.- Estructura atómica
El modelo estándar para un átomo consiste de un pequeño núcleo formado por cargas positivas llamadas protones y por elementos sin carga denominados neutrones. La masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón. Alrededor de este núcleo y a una distancia muy grande, comparada con el tamaño del núcleo, girancargas negativas denominadas electrones. La masa de un electrón es aproximadamente 1840 veces menor que la masa de un protón. Un átomo es eléctricamente neutro. Esto significa que existen igual número de protones que de electrones. El número de neutrones puede variar dentro de un mismo elemento. Esto se conoce como un isótopo y la relación entre el número protones y neutrones determina si un átomoes estable o inestable (elemento radiactivo)
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Ernest Rutherford (1871-1937) llevó a cabo una investigación que inequívocamente probó que las partículas alfa eran átomos de helio doblemente ionizados y al interpretar los experimentos de dispersión alfa de sus colegas Geiger y Marsden (este experimento se lo describe más adelante), propuso su famosa teoría de la estructura nuclear delátomo que consiste en indicar que el átomo en su mayor parte es espacio vacío en cuyo centro existe un núcleo de carga positiva y alrededor del cual, giran en órbitas electrones de carga negativa.
Cuando una partícula cargada acelera, ésta emite ondas electromagnéticas. De acuerdo al modelo de Rutherford, los electrones en las órbitas aceleran y por tanto emiten ondas electromagnéticas que tienen unrango continuo de frecuencias.
Los electrones en los átomos no mantienen órbitas estables. Por ejemplo, el átomo de Hidrógeno, que tiene un sólo protón y un solo neutrón, cuando es excitado emite luz que al ser observada a través de un espectroscopio no presenta una gama continua de frecuencias sino una serie de líneas visibles conocidas como “líneas espectrales de emisión del Hidrógeno. En elcaso contrario cuando se trata de luz de absorción de Hidrógeno, esta luz al pasar por un espectroscopio revela una gama de frecuencias en donde faltan dichas líneas espectrales. [pic]
La teoría clásica de la física de la emisión de ondas electromagnéticas, no se aplica a los electrones en los átomos. En 1913, dos años después de que Rutherford postuló su modelo, el físico danés Neils Bohr(1885-1962) sugirió la siguiente revisión:
• Cada órbita del electrón contiene varios niveles de energía.
• Un electrón que se mueve en uno de estos niveles de energía no emite ondas electromagnéticas.
• Un electrón que se ha movido previamente a un nivel de una energía más alta emite una onda electromagnética cuando salta a un nivel de energía más bajo.
Bohr, relacionando la nueva teoríadel quántum y la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico, sugirió que cada vez que un electrón salta de un nivel de energía más alto a un nivel de energía más bajo, se emite un fotón. La energía del fotón es igual a la diferencia en las energías de los niveles.
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ESTRUCTURA DEL NUCLEO
Debido a numerosos experimentos, se admite que el núcleo del átomo está constituido por unconjunto de protones de carga positiva igual a la del electrón y de neutrones de masa casi igual a la del protón pero neutro. Cualquiera de esas partículas se denomina nucleón.
El núcleo se define por su número atómico Z igual al número de protones que contiene y por su número de masa A igual al número total de protones y neutrones.
|Si el cuerpo es X, su núcleo se escribirá como:|[pic] |
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Los núcleos del mismo Z se llaman isótopos. Como son de la misma naturaleza química (definida por el número de electrones del átomo) su estudio se efectúa por medios físicos, por ejemplo, con el espectrómetro de masa.
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RADIACTIVIDAD
El físico francés Henri Becquerel (1896) tratando de averiguar si había elementos que emitieran rayos X de manera espontánea...
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