Teoría cuantica

TEORIA CUÁNTICA Y ESTRUCTURA ATÓMICA
La Teoría Cuántica es uno de los pilares fundamentales de la Física actual. Recoge un conjunto de nuevas ideas introducidas a lo largo del primer tercio del siglo XX para dar explicación a procesos cuya comprensión se hallaba en conflicto con las concepciones físicas vigentes. Su marco de aplicación se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico,subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica, en la física de nuevos materiales, en la física de altas energías, en el diseño de instrumentación médica, en la criptografía y la computación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano. La Teoría Cuántica es una teoría netamente probabilista: describe laprobabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, sin especificar cuándo ocurrirá. A diferencia de lo que ocurre en la Física Clásica, en la Teoría Cuántica la probabilidad posee un valor objetivo esencial, y no se halla supeditada al estado de conocimiento del sujeto, sino que, en cierto modo, lo determina. Por Mario Toboso.

1.1 Base experimental de la teoría cuántica
BASEEXPERIMENTAL DE LA TEORIA CUANTICA
Teoría física basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación.
Las bases de la teoría fueron sentadas por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidadesdiscretas llamadas cuantos. Otra contribución fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner Heisenberg en 1927 y afirmaba que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica.
Los químicos del siglo pasado sabían bien que el hidrógeno era el elemento más ligero y que suátomo sería el más simple: en el modelo planetario un electrón con carga e daría vueltas atraído eléctricamente por el primero de los núcleos, el protón.
La ecuación de la mecánica cuántica, llamada ecuación de Schrödinger, puede resolverse en este caso y a su solución se le llama la función de onda y, relacionada con la probabilidad de encontrar al electrón en distintos puntos del espacio que rodeaal protón.


1.1.1 Radiación del cuerpo negro y Teoría de Planck
El término radiación se refiere a la emisión continua de energía desde la superficie de cualquier cuerpo, esta energía se denomina radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a la velocidad de 3•108 m/s. Las ondas de radio, las radiaciones infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta,los rayos X y los rayos gamma, constituyen las distintas regiones del espectro electromagnético.
Propiedades de la superficie de un cuerpo
Sobre la superficie de un cuerpo incide constantemente energía radiante, tanto desde el interior como desde el exterior, la que incide desde el exterior procede de los objetos que rodean al cuerpo. Cuando la energía radiante incide sobre la superficie unaparte se refleja y la otra parte se transmite.
Consideremos la energía radiante que incide desde el exterior sobre la superficie del cuerpo. Si la superficie es lisa y pulimentada, como la de un espejo, la mayor parte de la energía incidente se refleja, el resto atraviesa la superficie del cuerpo y es absorbido por sus átomos o moléculas.
Si r es la proporción de energía radiante que se refleja, ya la proporción que se absorbe, se debe de cumplir que r+a=1.

La misma proporción r de la energía radiante que incide desde el interior se refleja hacia dentro, y se transmite la proporción a=1-r que se propaga hacia afuera y se denomina por tanto, energía radiante emitida por la superficie.
En la figura, se muestra el comportamiento de la superficie de un cuerpo que refleja una pequeña...