Investigacion

Tema 1.1
Base experimental de la teoría cuántica
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 enpequeñas unidades discretas llamadas cuantos. Otra contribución fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner Heidelberg 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 elelemento más ligero y que su átomo 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 distintospuntos del espacio que rodea al protón.

En el “padre de la cuántica”. Planck dedujo la hipótesis de la discontinuidad de la energía y en el año de 1900 Planck descubre los cuantos y formula la teoría que lo haría famoso y que daría nacimiento a un campo desconocido hasta entonces, la mecánica cuántica, la cual da una nueva y muy especial forma de ver los fenómenos físicos.

La teoría cuánticabásicamente nos dice que la luz no llega de una manera continua, sino que esta compuesta por pequeños paquetes de energía, a los que llamamos cuantos. Estos cuantos de energía se llaman fotones. Toda luz que nos llega viene por pequeños paquetes de es continua.

Los fotones son las partículas fundamentales de la luz así como los electrones son las partículas fundamentales de la materia estaanalogía es la que sirvió para realizar el descubrimiento del carácter cuantico de la luz. Por esta misma analogía, años después de broglie desarrollo la teoría que formula que la materia también tiene un carácter ondulatorio la carga eléctrica y la energía tienen una estructura granular (esta formada por cuantos), al igual que la materia.

La teoría cuántica ha servido para demostrar los fenómenos queno se pudieron explicar con la teoría ondulatoria de la luz pero hay fenómenos que no pueden ser explicados con la teoría cuántica y demás hay ciertos fenómenos que pueden ser explicados por ambas teorías.





Tema 1.2

Teoría cuántica y configuración electrónica


La Teoría Cuántica es uno de los pilares fundamentales de la Física actual. Recoge un conjunto de nuevas ideasintroducidas 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.


Las ideas que sustentan la Teoría Cuántica surgieron, pues, como alternativa al tratar de explicar el comportamiento de sistemas en los que el aparato conceptual de la Física Clásica se mostraba insuficiente. Es decir, una serie deobservaciones empíricas cuya explicación no era abordable a través de los métodos existentes, propició la aparición de las nuevas ideas.


Hay que destacar el fuerte enfrentamiento que surgió entre las ideas de la Física Cuántica, y aquéllas válidas hasta entonces, digamos de la Física Clásica. Lo cual se agudiza aún más si se tiene en cuenta el notable éxito experimental que éstas habían mostrado alo largo del siglo XIX, apoyándose básicamente en la mecánica de Newton y la teoría electromagnética de Maxwell (1865).


El origen de la Teoría Cuántica

¿Qué pretendía explicar, de manera tan poco afortunada, la Ley de Rayleigh-Jeans (1899)? Un fenómeno físico denominado radiación del cuerpo negro, es decir, el proceso que describe la interacción entre la materia y la radiación, el modo...