Atomos y nucleos

ATOMOS Y NUCLEOS
El desarrollo de la física moderna ha permitido comprender la organización íntima de la materia. El estudio de los espectros de líneas de diferentes elementos químicos forzó el desarrollo de nuevas teorías que fueran capaces de explicar los resultados experimentales. A los modelos sobre la estructura del átomo han seguido los modelos sobre el núcleo atómico en un intento deabarcar los fenómenos de la física del núcleo tales como las intenciones entre sus componentes, la desintegración radiactiva o las reacciones nucleares.
Los experimentos llevados a cabo por Isaac Newton sobre el análisis de la luz blanca pusieron de manifiesto que estaba compuesta por la superposición de un conjunto de colores sucesivos que van desde el violeta hasta el rojo. Esta gama de los coloresdel arco iris recibe el nombre de espectro visible. Con cierta frecuencia el término espectro se toma como sinónimo de gama. Así el espectro electromagnético constituye la gama o conjunto de radiaciones electromagnéticas que comprende desde los rayos y hasta las ondas de radio y del cual el espectro visible es sólo una pequeña fracción.
Desde el siglo pasado los estudios sobre la dispersión de laluz emitida por la combustión de diferentes elementos químicos han revelado una estructura discontinua de líneas que también recibe el nombre de espectro (de líneas). Investigaciones posteriores han dado lugar a nuevas utilizaciones científicas del término espectro.
En su principal significado un espectro es una representación gráfica, fotográfica o meramente visual de la distribución de laintensidad de la radiación electromagnética emitida o absorbida por una sustancia en función de la frecuencia o de la longitud de onda.
Espectros atómicos
Espectros de emisión
Cuando un elemento químico en forma gaseosa o de vapor recibe energía, bien por calentamiento a alta temperatura, bien por una descarga eléctrica de alta tensión,emite luz que puede ser analizada mediante un espectroscopio .Multitud de observaciones de este tipo fueron realizadas durante el siglo XIX, obteniéndose una secuencia de líneas que resultó ser característica del elemento empleado como fuente de luz. Los espectros de emisión se convirtieron así en métodos de identificación de los elementos y de los átomos que los constituyen, por lo cual se les denomina también espectros atómicos . Hacia 1860 Kirchhoff y Balmeranalizando la luz proviniente del Sol mediante un espectroscopio consiguieron demostrar la existencia en su atmósfera de diferentes elementos químicos, entre ellos el hidrógeno.
La aplicación del estudio espectroscópico a la determinación de la composición de las sustancias (análisis espectroquímico) se desarrolló rápidamente. Así se consiguió determinar la composición de los meteoritos, yanalizando por este procedimiento el vapor de agua mineral se llegó a descubrir la existencia de dos nuevos elementos, el rubidio y el cesio.
El espectro del hidrógeno, por su sencillez, atrajo la atención de diferentes investigadores. Se trataba de una serie formada por quince líneas, que se van juntando cada vez más según se recorre la serie desde la región del rojo hacia la del violeta, y cuyaslongitudes de onda pudieron ser medidas con bastante precisión. Estudiando esta serie, J. J. Balmer en 1885 encontró una fórmula que permitía reproducir sus líneas componentes una a una. La sencilla fórmula de Balmer era:
λ = B.n ²/(n ² - 4) (16.1)
siendo B una constante igual a 3 646 Å y n un número entero que toma el valor 3 para la primera línea (H α),4 para la segunda (H β), 5 para la tercera (H γ) yasí sucesivamente. Aun cuando Balmer no dio ninguna explicación a su fórmula, fue capaz de descubrir el orden y la regularidad existente detrás de los datos experimentales.
Algunos años después, Rydberg propuso otra expresión equivalente para la fórmula de Balmer:
1/λ = RH .(1/2 ² - 1/n ²) (16.2)
donde RH es la llamada constante de Rydberg cuyo valor es de 109 677,6 cm-1 y n toma los valores 3,...