Historia del atomo

Números cuánticos
Los números cuánticos aparecen en las soluciones de la ecuación de Schrödinger. Podemos pensar en las soluciones de la ecuación de onda de Schrödinger son ondas estacionarias de diferente energía.
El ejemplo del movimiento de una cuerda de guitarra nos ayudará a comprender el concepto de onda estacionaria. La cuerda de guitarra vibra pero no se desplaza, por eso esestacionaria. Un nodo es un punto que no se mueve. La longitud de la cuerda tiene que ser un múltiplo del valor de media longitud de onda, ya que en los dos extremos de la cuerda que están fijos debe haber un nodo. Por tanto solo van a ser posibles ciertos estados a los que podemos asignar un valor del número n.
El significado de los números cuánticos es:
n = número cuántico principal, que indica el nivelde energía donde se encuentra el electrón, asume valores enteros positivos, del 1 al 7.
l = número cuántico secundario, que indica el orbital en el que se encuentra el electrón, puede ser s, p, d y f (0, 1, 2 y 3).
m = número cuántico magnético, representa la orientación de los orbitales en el espacio, o el tipo de orbital, dentro de un orbital especifico. Asume valores del número cuánticosecundario negativo (-l) pasando por cero, hasta el número cuántico positivo (+l).
s = número cuántico de spin, que describe la orientación del giro del electrón. Este número tiene en cuenta la rotación del electrón alrededor de su propio eje a medida que se mueve rodeando al núcleo. Asume únicamente dos valores +1/2 y -
En resumen los números cuánticos se expresan:
n : Nivel de energía (1, 2,3, 4, 5, 6, 7)
l : Orbital (s=0, p=1, d=2 y f=3) de l =0 (orbital s) hasta n - 1.
m : magnético (m=-l ,0 +1) desde -l, pasando por cero, hasta +l.
s : spin (-1 , + 1 ).



Orbitales atómicos.
Un orbital es una región del espacio en donde la probabilidad de encontrar a un electrón es alta. Las formas de los orbitales s y p se muestran en las figuras siguientes. Existe una probabilidadfinita, pero muy pequeña, de encontrar un electrón a mayores distancias del núcleo. Los volúmenes que se utilizan para ilustrar a un orbital, son aquellos que contendrán al electrón 90 a 95% del tiempo.
Ambos orbitales 1s y 2s son esferas (lo mismo que todos los orbitales s superiores). El signo de la función de onda, y1s, es positivo (+) en todo el orbital 1s. El orbital 2s contiene unasuperficie nodal, es decir, un área en donde y=0. En la posición interna del orbital 2s, y2s es negativa.

Postulado de Louis Broglie. (Dualidad)
Cuanto mayor sea la cantidad de movimiento (mv) de la partícula menor será la longitud de onda (λ), y mayor la frecuencia (ν) de la onda asociada.
PRINCIPIO DE DUALIDAD. POSTULADO DE DE BROGLIE
En el mundo macroscópico resulta muy evidente la diferenciaentre una partícula y una onda; dentro de los dominios de la mecánica cuántica, las cosas son diferentes. Un conjunto de partículas, como un chorro de electrones moviéndose a una determinada velocidad puede comportarse según todas las propiedades y atributos de una onda, es decir: puede reflejarse, refractarse y difractarse.Por otro lado, un rayo de luz puede, en determinadas circunstancias,comportarse como un chorro de partículas (fotones) con una cantidad de movimiento bien definida. Asi, al incidir un rayo de luz sobre la superficie lisa de un metal se desprenden electrones de éste (efecto fotoeléctrico). La energía de los electrones arrancados al metal depende de la frecuencia de la luz incidente y de la propia naturaleza del metal.
Según la hipótesis de De Broglie, cada partícula enmovimiento lleva asociada una onda, de manera que la dualidad onda-partícula puede enunciarse de la siguiente forma: una partícula de masa m que se mueva a una velocidad v puede, en condiciones experimentales adecuadas, presentarse y comportarse como una onda de longitud de onda, λ. La relación entre estas magnitudes fue establecida por el físico francés Louis de Broglie en 1924.


Física de...