resumen capitulo 7 el electron centenario

Los inicios de la electrodinámica cuántica
El principio de la relatividad establece que en la formulación de las leyes de la física todos los sistemas de referencia inerciales (que se mueven a velocidad constante unos con respecto a otros) son equivalentes; el principio de constancia de velocidad de la luz establece que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadoresinerciales.Einstein aplicó los métodos de la mecánica estadística para estudiar el equilibrio termodinámico entre la radiación de cuerpo negro y un átomo con dos subniveles de energía. Esto con el objetivo de la deducción de la distribución de Planck para el espectro de radiación de cuerpo negro.Reconoció que los intercambios de energía entre el campo de radiación y el átomo se asocian a:
Absorción de laradiación con una rapidez proporcional a la población del estado atómico más bajo y a la densidad de energía del campo de radiación a la frecuencia de resonancia, emisión inducida de radiación con una rapidez proporcional a la población del estado atómico más alto y a la densidad de energía del campo de radiación a la frecuencia de resonancia, y emisión espontánea de radiación con una rapidezproporcional a la población del estado atómico más alto.
Los coeficientes de proporcionalidad respectivos se designan C, B y A y la condición de equilibrio se escribe igualando las potencias emitidas y absorbidas. Se establece que B=C y se obtiene la densidad de la energía de la radiación de cuerpo negro con la frecuencia de resonancia:
Dónde:
A= Emisión espontánea.
B= Emisión reducida.
Después de1928 ya se dispuso de la ecuación de Dirac con su hamiltoniano cuantico y relativista.Una de las ecuaciones que se manejan es este tema es:
(…,ni,…;a)(…,ni+ 1,…;b) y (…,ni+1,…;b)(…,ni,…;a)
Toda la teoría de Dirac también se aplicó en diferentes procesos de interacción entre la radiación electromagnética y los electrones, ejemplos de estos procesos son dispersión de fotones, fluorescencia enresonancia, dispersión Compton no relativista de fotones por electrones.Una vez que se tienes claro el significado del mar de Dirac (modelo teórico del vacío que sería como un mar infinito de partículas con energía negativa) se pudo calcular la probabilidad de aniquilación de un electrón y un positrón en dos fotones, además de también poder calcular la probabilidad de creación de partes porfotones en el campo coulombiano de núcleos atómicos.



-HACES ATÓMICOS Y ESPECTROSCOPIA DE MICROONDAS
Willis E. Lamb hizo sus descubrimientos relativos a la estructura fina del Espectro del hidrogeno y Polykarp Kusch determino la precisión del momento Magnético del electrón, ambas realizadas en 1947.En la primera se desarrollo la espectroscopia del microondas. Ambas investigaciones difieren delas predicciones de la Ecuación de Dirac (requiere de efectos de electrodinámica cantica para explicarla)Según la ecuación de Dirac aplicada al átomo de hidrogeno los estados estacionarios están descritos por 4 números cuánticos “nljm” donde el numero Cuántico Principal n=1, 2, 3… y el numero Cuántico Orbital L=0, 1,… n-1 son familiares, osea, “j=L+ ½” o “L–½” es el numero cuántico de MomentoAngular total obtenido por la suma vectorial de los Momentos angulares orbital y de Espín. Y “mj=j, j -1,…, -j +1, -j” es el numero cuántico magnético que da las orientaciones del momento angular total dentro de un campo magnético externo.
La energía de los diversos estados depende de los valores n y j que hace que los valores del momento angular orbital L=j –½ y j +½ son degenerados.
Los primerosestados excitados del átomo de hidrogeno son “2s½, 2p½ y 2p 3/2”.
El estado base corresponde a 1s½, los estados excitados 2p½ y 2p 3/2 llevan a cabo transiciones al estado base con emisión de líneas entre si en el ultravioleta.
El estado 2s½ es Meta estable por que la transición al estado base está prohibida al tener ambos distribuciones electrónicas esféricamente simétricas (L=0).
Lamb examino...