ResumenFisicaCuantica
Páginas: 5 (1183 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2015
Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias
Física Cuántica
En los últimos años del s. XIX y principios del XX el estudio de la interacción entre la materia y las ondas electromagnéticas llevó a la formulación de importantes problemas
cuya resolución condujo a una concepción nueva de la física que rige el comportamiento de los átomos: la Física Cuántica.
Los tres fenómenos quedieron las pistas para la formulación de la Física Cuántica tenían relación con la absorción y/o emisión de ondas electromagnéticas por los átomos que
constituyen la materia.
Experimental
Teoría y experiencia
coinciden para longitudes de onda largas
Espectro de emisión de los gases
Efecto fotoeléctrico
Espectro de la energía emitida por un cuerpo negro
La aplicación de la mecánica, latermodinámica y la física
estadística llevaban a la conclusión de que la energía emitida
debería crecer con el cuadrado de la frecuencia.
Los datos experimentales, sin embargo, indican que el poder
emisivo cae bruscamente para longitudes de onda pequeñas. La
física clásica, por tanto, solamente da resultados ajustados a los
datos experimentales para longitudes de onda elevadas.
Este hecho (conocido como"catástrofe ultravioleta") no tenía
solución. La teoría no podía explicar los hechos experimentales.
Max Planck proporcionó una solución. En 1900 presentó una
expresión teórica que se adaptaba a la curva experimental.
Para ello tuvo que introducir una extraña hipótesis:
"Los intercambios de energía entre materia y radiación
tienen lugar no de manera continua, sino por cantidades
discretas e indivisibleso cuantos de energía. El cuanto de
energía es proporcional a la frecuencia de la radiación"
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones por algunos metales cuando son iluminados
con luz (generalmente ultravioleta).
La interpretación de la emisión de los llamados
fotoelectrones no podía ser explicada correctamente si
se usaba la teoría disponible en la época.
En 1905 A. Einsteinpropuso una explicación para los
hechos expuestos. Sugirió que la luz está formada
por pequeños cuantos de energía (fotones). La
energía de los cuantos luminosos está ligada con
su frecuencia según la fórmula de Planck: E = h υ
Por debajo de la frecuencia umbral, υ0 , no existe
emisión de fotoelectrones.
Ec MAX = h υ − h υ0
W = h υ0
Trabajo de
extracción
Ec MAX = qV = h υ − h υ0
E= hυ
h = 6,626.10 −34 J s
Potencial
de frenado
El modelo atómico de Rutherford llevaba a la
conclusión de que los espectros deberían de ser
continuos, La experiencia, por el contrario,
mostraba que los espectros de los átomos son
discontinuos. Constan de rayas de diversos colores
sobre un fondo negro.
Niels Bohr propone en 1913 un nuevo modelo de
átomo sustentado en tres postulados:
1. Cualquiera que seala órbita descrita por un
electrón, este no emite energía. Las órbitas son
consideradas como estados estacionarios..
2. No todas las órbitas son posibles. Sólo
pueden existir aquellas órbitas que tengan ciertos
valores de energía, dados por el número cuántico
principal, n. Solamente son posibles las órbitas
para las cuales el número cuántico principal (n)
toma valores enteros: n = 1, 2, 3, 4….
3.La energía liberada al caer un electrón desde una
órbita superior, de energía E2, a otra inferior, de
energía E1, se emite en forma de luz. La
frecuencia de la luz emitida viene dada por la
expresión:
E2 − E1 = h υ
Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias
Física Cuántica
En la década de 1920, una nueva generación de físicos (Schrödinger, Heisenberg, Dirac…) elaborarán unanueva física, la Física Cuántica, destinada a la descripción de los
átomos, que supuso una ruptura con la física existente hasta entonces.
La explicación dada por A. Einstein al efecto fotoeléctrico
(1905) reavivó la vieja polémica sobre la naturaleza de la luz.
Einstein consideraba que la luz estaba formada por pequeños
cuantos de energía (fotones), sin embargo la teoría
electromagnética de...
Física Cuántica
En los últimos años del s. XIX y principios del XX el estudio de la interacción entre la materia y las ondas electromagnéticas llevó a la formulación de importantes problemas
cuya resolución condujo a una concepción nueva de la física que rige el comportamiento de los átomos: la Física Cuántica.
Los tres fenómenos quedieron las pistas para la formulación de la Física Cuántica tenían relación con la absorción y/o emisión de ondas electromagnéticas por los átomos que
constituyen la materia.
Experimental
Teoría y experiencia
coinciden para longitudes de onda largas
Espectro de emisión de los gases
Efecto fotoeléctrico
Espectro de la energía emitida por un cuerpo negro
La aplicación de la mecánica, latermodinámica y la física
estadística llevaban a la conclusión de que la energía emitida
debería crecer con el cuadrado de la frecuencia.
Los datos experimentales, sin embargo, indican que el poder
emisivo cae bruscamente para longitudes de onda pequeñas. La
física clásica, por tanto, solamente da resultados ajustados a los
datos experimentales para longitudes de onda elevadas.
Este hecho (conocido como"catástrofe ultravioleta") no tenía
solución. La teoría no podía explicar los hechos experimentales.
Max Planck proporcionó una solución. En 1900 presentó una
expresión teórica que se adaptaba a la curva experimental.
Para ello tuvo que introducir una extraña hipótesis:
"Los intercambios de energía entre materia y radiación
tienen lugar no de manera continua, sino por cantidades
discretas e indivisibleso cuantos de energía. El cuanto de
energía es proporcional a la frecuencia de la radiación"
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones por algunos metales cuando son iluminados
con luz (generalmente ultravioleta).
La interpretación de la emisión de los llamados
fotoelectrones no podía ser explicada correctamente si
se usaba la teoría disponible en la época.
En 1905 A. Einsteinpropuso una explicación para los
hechos expuestos. Sugirió que la luz está formada
por pequeños cuantos de energía (fotones). La
energía de los cuantos luminosos está ligada con
su frecuencia según la fórmula de Planck: E = h υ
Por debajo de la frecuencia umbral, υ0 , no existe
emisión de fotoelectrones.
Ec MAX = h υ − h υ0
W = h υ0
Trabajo de
extracción
Ec MAX = qV = h υ − h υ0
E= hυ
h = 6,626.10 −34 J s
Potencial
de frenado
El modelo atómico de Rutherford llevaba a la
conclusión de que los espectros deberían de ser
continuos, La experiencia, por el contrario,
mostraba que los espectros de los átomos son
discontinuos. Constan de rayas de diversos colores
sobre un fondo negro.
Niels Bohr propone en 1913 un nuevo modelo de
átomo sustentado en tres postulados:
1. Cualquiera que seala órbita descrita por un
electrón, este no emite energía. Las órbitas son
consideradas como estados estacionarios..
2. No todas las órbitas son posibles. Sólo
pueden existir aquellas órbitas que tengan ciertos
valores de energía, dados por el número cuántico
principal, n. Solamente son posibles las órbitas
para las cuales el número cuántico principal (n)
toma valores enteros: n = 1, 2, 3, 4….
3.La energía liberada al caer un electrón desde una
órbita superior, de energía E2, a otra inferior, de
energía E1, se emite en forma de luz. La
frecuencia de la luz emitida viene dada por la
expresión:
E2 − E1 = h υ
Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias
Física Cuántica
En la década de 1920, una nueva generación de físicos (Schrödinger, Heisenberg, Dirac…) elaborarán unanueva física, la Física Cuántica, destinada a la descripción de los
átomos, que supuso una ruptura con la física existente hasta entonces.
La explicación dada por A. Einstein al efecto fotoeléctrico
(1905) reavivó la vieja polémica sobre la naturaleza de la luz.
Einstein consideraba que la luz estaba formada por pequeños
cuantos de energía (fotones), sin embargo la teoría
electromagnética de...
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